JP4753685B2 - Method for producing toner for developing electrostatic image - Google Patents
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Description
本発明は電子写真法、静電記録法や静電印刷法等において、静電荷像または磁気潜像の現像に用いられる乾式トナー用として有用なポリエステル樹脂をバインダーとして用いた静電荷像現像用トナー、それを一緒の用いるキャリア、現像剤、および該トナーを用いた画像形成方法、画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner for developing electrostatic images using a polyester resin useful as a binder for dry toners used for developing electrostatic images or magnetic latent images in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like. The present invention relates to a carrier using the toner, a developer, an image forming method using the toner, and an image forming apparatus.
トナーの低温定着性能を向上させる目的で、バインダーとしてポリエステル樹脂を用いることが従来より知られている(特許文献1、2等)。しかし、トナーの低温定着性をさらに向上させるためには、分子量やガラス転移温度(以下Tgと略す)を下げる必要があるが、そうした場合、高温高湿度下でのトナーの耐ブロッキング性が劣るという問題点を有していた。さらにそのような樹脂を用いるとキャリアや現像スリーブにトナー成分が固着して現像剤の帯電能力を低下させる等の問題があった。さらにそのような帯電能力の低下は、高温高湿環境下あるいは低温低湿環境下、さらには高画像面積出力下で経時において初めて顕著となりこともわかってきた。通常の使用環境特に問題でなくてもユーザのより広範囲の使用環境においていずれの使い方でも高品質の画像を安定して出力できるトナー、画像形成装置が望まれていた。
Conventionally, it is known to use a polyester resin as a binder for the purpose of improving the low-temperature fixing performance of the toner (
また、トナーの帯電性、帯電安定性を向上させ、地汚れを防ぐ目的で、バインダーに荷電制御剤(帯電制御剤)を含有させることが従来から知られている(特許文献3)。しかし、荷電制御剤はポリエステル樹脂よりも低温定着性能が低く、トナー中に存在することでポリエステル樹脂の持つ低温定着性能を阻害する働きがある。そこで、トナーの低温定着性をさらに向上させるためには、荷電制御剤をトナー中に均一に分散させ、より少ない量で十分な帯電性能を発揮する必要がある。 In addition, it has been conventionally known that a charge control agent (charge control agent) is contained in a binder for the purpose of improving the chargeability and charge stability of the toner and preventing scumming (Patent Document 3). However, the charge control agent has a lower low-temperature fixing performance than the polyester resin, and has a function of inhibiting the low-temperature fixing performance of the polyester resin when present in the toner. Therefore, in order to further improve the low-temperature fixability of the toner, it is necessary to uniformly disperse the charge control agent in the toner and to exhibit sufficient charging performance with a smaller amount.
電子写真、静電記録、静電印刷などにおいて使用される現像剤は、その現像工程において、例えば静電荷像が形成されている感光体などの像担持体に一旦付着され、次に転写工程において感光体から転写紙などの転写媒体に転写された後、定着工程において紙面に定着される。その際、潜像保持面上に形成される静電荷像を現像するための現像剤として、キャリアとトナーから成る二成分系現像剤及び、キャリアを必要としない一成分系現像剤(磁性トナー、非磁性トナー)が知られている。二成分現像方式は、トナー粒子がキャリア表面に付着することにより現像剤が劣化し、また、トナーのみが消費されるため現像剤中のトナー濃度が低下するのでキャリアとの混合比を一定割合に保持しなければならず、そのため現像装置が比較的大型である。一方、一成分現像方式では現像ローラー等の高機能化により、装置もより小型化されてきている。 In the developing process, a developer used in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like is once attached to an image carrier such as a photoreceptor on which an electrostatic charge image is formed, and then in a transfer process. After being transferred from the photoreceptor to a transfer medium such as transfer paper, it is fixed on the paper surface in a fixing step. At that time, as a developer for developing the electrostatic image formed on the latent image holding surface, a two-component developer composed of a carrier and a toner, and a one-component developer that does not require a carrier (magnetic toner, Non-magnetic toners are known. In the two-component development method, the developer deteriorates due to the toner particles adhering to the carrier surface, and since only the toner is consumed, the toner concentration in the developer decreases, so the mixing ratio with the carrier is kept constant. Therefore, the developing device is relatively large. On the other hand, in the one-component development method, the size of the apparatus has been further reduced due to the higher functionality of the developing roller and the like.
近年、オフィスにおけるOA化やカラー化が一段と進み、従来の文字のみからなる原稿の複写だけではなく、パーソナルコンピュータで作成したグラフやデジタルカメラで撮影された画像、スキャナーなどから読込まれたピクトリアルな原稿などをプリンターにて出力し、プレゼンテーション用の資料などとして多数枚複写する機会が増している。プリンター出力画像は、ベタ画像、ライン画像、ハーフトーン画像など、1枚の原稿に複雑な構成が混ざっており、画像に対する高信頼性の要求とともに多用な要求も高まっている。 In recent years, office automation and colorization have further progressed in offices, and not only copying originals consisting only of conventional characters, but also pictorials read from graphs created with personal computers, images taken with digital cameras, scanners, etc. Opportunities to output manuscripts with printers and make many copies as presentation materials are increasing. The printer output image has a complicated structure mixed in one original such as a solid image, a line image, and a halftone image, and various demands are increasing along with a demand for high reliability of the image.
従来の一成分系現像剤を用いた電子写真プロセスは、磁性トナーを用いる磁性一成分現像方式と、非磁性トナーを用いる非磁性一成分現像方式とに分類される。 磁性一成分現像方式は、内部にマグネットなどの磁界発生手段を設けた現像剤担持体を用いてマグネタイトなどの磁性体を含有する磁性トナーを保持し層厚規制部材により薄層化し現像するもので、近年小型プリンターなどで多数実用化されている。しかし磁性体は有色、多くは黒色系でありカラー化が難しいという欠点がある。 Conventional electrophotographic processes using a one-component developer are classified into a magnetic one-component developing method using magnetic toner and a non-magnetic one-component developing method using non-magnetic toner. In the magnetic one-component development method, a developer carrying member provided with a magnetic field generating means such as a magnet is used to hold a magnetic toner containing a magnetic material such as magnetite, and a thin layer is developed by a layer thickness regulating member. Recently, a large number of small printers have been put into practical use. However, the magnetic material has a disadvantage that it is colored, and many are black and difficult to color.
これに対して非磁性一成分現像方式は、トナーが磁力を持たないため、現像剤担持体にトナー補給ローラーなどを圧接して現像剤担持体上にトナーを供給し静電気的に保持させ、層厚規制部材により薄層化して現像するものである。これには有色の磁性体を含有しないためカラー化に対応できるという利点があり、さらに現像剤担持体にマグネットを用いないため、装置のさらなる軽量化及び低コスト化が可能となり、近年小型フルカラープリンターなどで実用化されている。 In contrast, in the non-magnetic one-component development method, since the toner does not have a magnetic force, a toner replenishing roller or the like is pressed against the developer carrying member to supply the toner onto the developer carrying member and electrostatically hold the layer. The film is developed with a thin layer by a thickness regulating member. This has the advantage that it does not contain a colored magnetic material, so it can be used for colorization. Furthermore, since no magnet is used for the developer carrier, the device can be further reduced in weight and cost. It has been put to practical use.
一方、二成分現像方式ではトナーの帯電、搬送手段としてキャリアを用い、トナーとキャリアは現像器内部において十分撹拌、混合された後、現像剤担持体に搬送され現像されるため、比較的長時間の使用においても安定した帯電性及び搬送性を持続することが可能であり、また高速の現像装置にも対応しやすい。 On the other hand, in the two-component development method, a carrier is used as a means for charging and transporting toner, and the toner and the carrier are sufficiently stirred and mixed in the developing device, and then transported to the developer carrying member for development. Even in use, it is possible to maintain stable chargeability and transportability, and it is easy to cope with high-speed developing devices.
これに比べて、一成分現像方式では未だ改善すべき課題が多いのが現状である。一成分現像方式ではキャリアのような安定した帯電または搬送手段がないため、長時間使用や高速化によって帯電不良、搬送不良が起こりやすい。即ち一成分現像方式は、現像剤担持体上へトナーを搬送した後、層厚規制部材にてトナーを薄層化させて現像するが、トナーと現像剤担持体、層厚規制部材などの摩擦帯電部材との接触、摩擦帯電時間が非常に短いため、キャリアを用いた二成分現像方式より低帯電、逆帯電トナーが多くなりやすい。
特に、非磁性一成分現像方法においては、通常少なくとも1つのトナー搬送部材によってトナー(現像剤)を搬送し、かつ搬送されたトナーによって潜像担持体に形成された静電潜像を現像する手段が採られているが、その際、トナー搬送部材表面のトナー層厚は極力薄くしなければならないとされている。このことは二成分系現像剤であってキャリアが非常に小径なものを用いる場合にも当てはまることであり、また特に一成分系現像剤を使用しそのトナーとして電気抵抗の高いものを用いたときには、現像装置によってこのトナーを帯電させる必要があるため、トナーの層厚は著しく薄くされねばならない。このトナー層が厚いとトナー層の表面近くだけが帯電し、トナー層全体が均一に帯電されにくくなるからである。このためトナーにはより迅速な帯電速度と適度な帯電量を維持することが要求される。
Compared to this, there are still many problems to be improved in the one-component development method. In the one-component development system, since there is no stable charging or conveying means like a carrier, charging failure and conveyance failure are likely to occur due to long-term use and high speed. That is, in the one-component development method, after the toner is transported onto the developer carrier, the toner is thinned by the layer thickness regulating member and developed, but the friction between the toner and the developer carrier, the layer thickness regulating member, etc. Since the contact time with the charging member and the frictional charging time are very short, the amount of low-charged and reverse-charged toner tends to increase more than the two-component development method using a carrier.
In particular, in the non-magnetic one-component developing method, the toner (developer) is usually transported by at least one toner transport member, and the electrostatic latent image formed on the latent image carrier is developed by the transported toner. In this case, the thickness of the toner layer on the surface of the toner conveying member must be as thin as possible. This is also true when a two-component developer with a very small carrier is used, and particularly when a one-component developer is used and the toner has a high electrical resistance. Since the toner needs to be charged by the developing device, the toner layer thickness must be remarkably reduced. This is because if the toner layer is thick, only the surface of the toner layer is charged, and the entire toner layer is difficult to be uniformly charged. For this reason, the toner is required to maintain a faster charging speed and an appropriate charge amount.
そこで、従来トナーの帯電を安定化させるために帯電制御剤や添加剤を添加することが行われている。帯電制御剤はトナーの摩擦帯電量を制御しその摩擦帯電量を維持する働きをする。負帯電性の代表的な帯電制御剤としては、モノアゾ染料、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸の金属塩・金属錯塩、ジアゾ化合物、ホウ素による錯化合物などが挙げられ、また正帯電性の代表的な帯電制御剤としては、四級アンモニウム塩化合物、イミダゾール化合物、ニグロシン、アジン系染料などが挙げられる。
しかし、これらの帯電制御剤の中には有彩色を有するものがあり、カラートナーに使用できないものが多い。また、これらの帯電制御剤の中にはバインダー樹脂への相溶性が悪いため、帯電に大きく関与しているトナー表面に存在しているものが脱離しやすく、トナーの帯電にばらつきを生じ、また現像スリーブの汚染や感光体フィルミングなどを起しやすい欠点がある。
Therefore, a charge control agent or an additive is conventionally added to stabilize the charge of the toner. The charge control agent functions to control the triboelectric charge amount of the toner and maintain the triboelectric charge amount. Typical negative charge control agents include monoazo dyes, salicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid metal salts / metal complex salts, diazo compounds, complex compounds with boron, etc. Examples of the charge control agent include quaternary ammonium salt compounds, imidazole compounds, nigrosine, and azine dyes.
However, some of these charge control agents have a chromatic color, and many cannot be used for color toners. In addition, some of these charge control agents are poorly compatible with the binder resin, so that those present on the surface of the toner that are greatly involved in charging are likely to be detached, resulting in variations in toner charging. There is a drawback that the developing sleeve is easily contaminated and the photosensitive member filming is likely to occur.
そのため従来においては、初期のうちは良好な画像が得られるが、徐々に画質が変化し、地汚れやぼそつきが生じてくるという現象が生じている。特に、カラー複写に応用しトナーを補給しながら連続使用すると、トナーの帯電量が低下し初期の複写画像の色調とは顕著に異なった画像となり、長期間の使用に耐えられず、数千枚程度複写しただけで、プロセスカートリッジと呼ばれる作像ユニットを早期に交換しなくてはならない欠点を有していた。そのため環境に対する負荷も大きく、ユーザーの手間もかかっていた。さらにこれらカートリッジの多くにはクロムなどの重金属が含まれるため、近年安全性の面から問題となりつつある。 For this reason, in the prior art, a good image can be obtained in the initial stage, but the image quality gradually changes, causing a phenomenon that background stains and blurring occur. In particular, when applied to color copying and continuously used while replenishing toner, the amount of toner charge is reduced, resulting in an image that differs significantly from the color tone of the initial copied image, and it cannot withstand long-term use. The image forming unit called a process cartridge has to be replaced at an early stage only by copying to a certain extent. For this reason, the load on the environment is large, and it takes time and effort for the user. Furthermore, since many of these cartridges contain heavy metals such as chrome, they have recently become a problem from the viewpoint of safety.
そこで上記問題を改善するものとして、バインダー樹脂への相溶性、トナー定着像の透明性、安全性を改善した樹脂帯電制御剤が知られている。これらの樹脂帯電制御剤はバインダー樹脂と相溶性が良いため、安定した帯電性、透明性に優れている。しかしこれらの樹脂帯電制御剤は、モノアゾ染料、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸の金属塩・金属錯塩を用いたトナーと比較すると、帯電量、帯電速度が劣るという欠点がある。また、樹脂帯電制御剤の添加量を増やすことで帯電性は向上するが、トナー定着性(低温定着性、耐オフセット性)に悪影響を与える。さらにこれらの化合物は帯電量の環境安定性(耐湿度)が大きい。そのため地汚れ(かぶり)を生じやすいという問題もある。(例えば、特許文献4〜7参照) In order to solve the above problems, resin charge control agents having improved compatibility with binder resins, transparency of toner fixed images, and safety are known. Since these resin charge control agents have good compatibility with the binder resin, they are excellent in stable chargeability and transparency. However, these resin charge control agents have the disadvantage that the charge amount and charging speed are inferior compared with toners using metal salts and metal complex salts of monoazo dyes, salicylic acid, naphthoic acid and dicarboxylic acid. In addition, the chargeability is improved by increasing the amount of the resin charge control agent added, but the toner fixability (low temperature fixability, offset resistance) is adversely affected. Furthermore, these compounds have high environmental stability (humidity resistance) of the charge amount. For this reason, there is a problem that soiling (fogging) is likely to occur. (For example, see Patent Documents 4 to 7)
そこで、スルホン酸塩基など有機酸塩を含むモノマーと電子吸引基を有する芳香族モノマーとの共重合体が提案されている。しかし、スルホン酸塩基など有機酸塩を含むモノマーに起因すると思われる吸湿性や粘着性により十分な帯電量は確保されるが、バインダー樹脂への分散が十分でなく、長時間に渡りトナーの帯電のばらつき抑制や、現像スリーブや感光体へのフィルミングなどを防止する効果は十分でない。(例えば、特許文献8〜11参照) Therefore, a copolymer of a monomer containing an organic acid salt such as a sulfonate group and an aromatic monomer having an electron withdrawing group has been proposed. However, a sufficient amount of charge is secured by the hygroscopicity and adhesiveness that are thought to be due to monomers containing organic acid salts such as sulfonate groups, but the dispersion in the binder resin is not sufficient, and the toner is charged for a long time. The effect of suppressing variation in the thickness and preventing filming on the developing sleeve and the photoreceptor are not sufficient. (For example, see Patent Documents 8 to 11)
また、さらにバインダー樹脂であるスチレン系樹脂やポリエステル系樹脂への相溶性を向上するため、それぞれスルホン酸塩基など有機酸塩を含むモノマーと電子吸引基を有する芳香族モノマーと、スチレン系モノマーやポリエステル系モノマーとの共重合体も提案されているが、長期間にわたる帯電量の維持、現像スリーブや感光体フィルミング防止効果は十分でない。特にフルカラートナー用バインダー樹脂としては、発色性、画像強度の点から好適なポリエステル樹脂やポリオール樹脂に対しては不十分である。 Furthermore, in order to further improve the compatibility with styrene resins and polyester resins as binder resins, monomers containing organic acid salts such as sulfonate groups, aromatic monomers having electron-withdrawing groups, styrene monomers and polyesters, respectively. Copolymers with system monomers have also been proposed, but the effect of maintaining the charge amount over a long period of time and the effect of preventing the development sleeve and the photoreceptor filming are not sufficient. In particular, as a binder resin for a full color toner, it is insufficient for a suitable polyester resin or polyol resin in terms of color developability and image strength.
近年プリンター需要が拡大し、装置の小型化、高速化や低コスト化が進み、装置にはより高い信頼性と長寿命化が要求され始めており、トナーにも諸特性を長期にわたり維持できることが求められているが、これらの樹脂帯電制御剤ではその帯電制御効果を維持できず、現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラー)を汚染しトナーの帯電性能が低下したり、感光体フィルミングするという問題があった。 In recent years, the demand for printers has expanded, and the size, speed, and cost of the devices have been increasing. As a result, higher reliability and longer life have been demanded for the devices. However, with these resin charge control agents, the charge control effect cannot be maintained, and the developing sleeve and the layer thickness regulating member (blade and roller) are contaminated, so that the charging performance of the toner is reduced, and the photoconductor filming is performed. There was a problem.
また小型化、高速化により少量の現像剤で短時間で現像を行うプロセスになり、より帯電立上がり性の良い現像剤が求められている。現像に関しては、二成分現像剤、一成分現像剤共に様々な現像方式が提案されているが、小型化かつ軽量化できる点などに優れ、キャリアを用いなくてすむ非磁性一成分現像がプリンター用途には好適である。この現像方式においては、現像ローラーへのトナーの補給性や現像ローラーのトナー保持性が悪いため、現像ローラーへトナーを強制的に擦りつけたり、ブレードにより現像ローラー上のトナー量を規制したりする。その結果、現像ローラーへトナーがフィルミングしやすくなり、現像ローラーの寿命が短くなったり、トナーの帯電量が不安定になるという問題が生じる。また、これにより良好な現像が行われなくなる。従って、非磁性一成分現像用のカラートナーにおいては、一般のカラートナーに必要とされる特性に加えて、トナーに用いられる結着樹脂の耐熱性が劣る場合が多く、現像ローラーへのトナーのフィルミングなどが発生しやすくなる。 In addition, a process that develops in a short time with a small amount of developer due to downsizing and speeding up, and a developer having better charge rising property is required. Regarding development, various development methods have been proposed for both two-component and one-component developers, but it is excellent in that it can be reduced in size and weight, and non-magnetic one-component development that eliminates the need for a carrier is used for printers Is suitable. In this development system, the toner replenishment property to the developing roller and the toner retaining property of the developing roller are poor, so the toner is forcibly rubbed against the developing roller, or the amount of toner on the developing roller is regulated by a blade. As a result, the toner tends to film on the developing roller, resulting in a problem that the life of the developing roller is shortened and the charge amount of the toner becomes unstable. This also prevents good development. Therefore, in color toners for non-magnetic one-component development, in addition to the properties required for general color toners, the heat resistance of the binder resin used for the toner is often inferior, and the toner on the developing roller is often inferior. Filming is likely to occur.
しかしながら、上記従来技術には、特許文献1〜4に記載の例では、帯電量、帯電速度が劣るという欠点があり、これを防ぐため、樹脂帯電制御剤の添加量を増やすと帯電性は向上するが、トナー定着性(低温定着性、耐オフセット性)に悪影響を与える。さらにこれらの化合物は帯電量の環境安定性(耐湿度)が大きいが、そのため地汚れ(かぶり)を生じやすいという問題もある。
また、特許文献8〜11の例では、吸湿性や粘着性により十分な帯電量は確保されるが、バインダー樹脂への分散が十分でなく、帯電のばらつき抑制や、スリーブや感光体へのフィルミングなどを防止する効果は十分でないという問題がある。
However, the above-described prior art has the disadvantage that the charge amount and the charge speed are inferior in the examples described in Patent Documents 1 to 4, and in order to prevent this, the chargeability is improved by increasing the addition amount of the resin charge control agent. However, it adversely affects toner fixability (low temperature fixability, offset resistance). Furthermore, these compounds have a large environmental stability (humidity resistance) of the charge amount, but there is also a problem that background contamination (fogging) tends to occur.
In the examples of Patent Documents 8 to 11, a sufficient charge amount is ensured by hygroscopicity and adhesiveness, but the dispersion to the binder resin is not sufficient. There is a problem that the effect of preventing ming is not sufficient.
本発明は、高温高湿度下でのトナーの耐ブロッキング性と低温定着性とが共に優れ、地汚れが発生せず、かつ、高温高湿環境下あるいは低温低湿環境下、さらには高画像面積出力下で経時においてもいずれの使い方でも高品質の画像、すなわちキャリアや現像スリーブにトナー成分が固着して現像剤の帯電能力を低下させる等の問題がない、安定して高画像を出力できる静電荷像現像用トナー、を提供することを目的とする。
また、本発明は、トナーの摩擦帯電量を安定的に制御、維持することができ、かつ環境変動も少なく安定した摩擦帯電性を維持することができ、またトナーの搬送性、現像性、転写性、保存性に優れ、感光体への付着による異常画像が発生しない、乾式静電荷像現像用トナーを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、上記静電荷像現像用トナーを用いた一成分現像剤、二成分現像剤、それに用いるキャリア、及びこれら現像剤を用いた画像形成方法、画像形成装置を提供することを目的とする。
The present invention is excellent in both blocking resistance and low-temperature fixability of toner under high temperature and high humidity, does not cause scumming, and is used in a high-temperature and high-humidity environment or a low-temperature and low-humidity environment. High quality images with any use even under time, that is, electrostatic charge that can stably output high images without problems such as toner component adhering to the carrier or developing sleeve and reducing the charging ability of the developer An object is to provide a toner for image development.
In addition, the present invention can stably control and maintain the triboelectric charge amount of the toner, can maintain a stable triboelectric charge property with little environmental fluctuation, and can convey toner, developability, and transfer. An object of the present invention is to provide a toner for developing a dry electrostatic image, which has excellent properties and storability and does not generate an abnormal image due to adhesion to a photoreceptor.
Another object of the present invention is to provide a one-component developer, a two-component developer using the toner for developing an electrostatic charge image, a carrier used therefor, an image forming method using the developer, and an image forming apparatus. And
本発明者らは、これらの問題点を解決するべく鋭意検討した結果、特定の触媒の存在下で形成された重縮合ポリエステル樹脂からなるトナーバインダーを用い、かつトナーの粒径を規定の粒径、粒度分布に制御すること、或いは特定の帯電制御剤を用いることで初めて解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have used a toner binder made of a polycondensation polyester resin formed in the presence of a specific catalyst, and the toner particle size is defined as a prescribed particle size. The inventors have found that the problem can be solved for the first time by controlling the particle size distribution or using a specific charge control agent, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は下記(1)〜(3)によって解決される。
(1)「 少なくとも着色剤とバインダー樹脂を含有する静電荷像現像用トナーの製造方法において、該トナーは、体積平均粒径が2.0〜10.0μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあり、かつ該バインダー樹脂が、少なくとも重縮合ポリエステル樹脂を含有するものであり、該ポリエステル樹脂を、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)の存在下で形成することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
That is, the present invention is solved by the following (1) to (3).
(1) In the method for producing an electrostatic charge image developing toner containing at least a colorant and a binder resin, the toner has a volume average particle diameter of 2.0 to 10.0 μm and a volume average particle diameter (Dv) The ratio (Dv / Dn) to the number average particle diameter (Dn) is in the range of 1.00 to 1.40, and the binder resin contains at least a polycondensation polyester resin. And a method for producing a toner for developing an electrostatic image, wherein the toner is formed in the presence of titanium dihydroxybis (triethanolaminate ) .
(2)「前記トナーが、帯電制御剤を含有し、該帯電制御剤が下記一般式(III)〜(V)、(VIII)、(IX)のいずれかで表わされるもの、ビス[1−(5−クロロ−2−ヒドロキシフェニルアゾ)−2−ナフトラト]クロム(III)酸、ニグロシン、ヨウ化ペルフルオロアルキルトリメチルアンモニウム、ポリヒドロキシアルカノエート、又は(VI)で表わされる単量体と(VII)で表わされる単量体が所定の割合で重合した共重合体から選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする前記(1)に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法」;
(2) “The toner contains a charge control agent, and the charge control agent is represented by any one of the following general formulas (III) to (V), (VIII), (IX), bis [1- (5-chloro-2-hydroxyphenylazo) -2-naphtholato] chromium (III) acid, nigrosine, perfluoroalkyltrimethylammonium iodide, polyhydroxyalkanoate, or a monomer represented by (VI) and (VII) The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to (1) above, wherein the monomer represented by (1) is one or more selected from copolymers obtained by polymerization at a predetermined ratio;
(R1は水素原子又はメチル基、R2は水素原子又はメチル基であり、R3はアルキレン基であり、R4、R5及びR6は各々アルキル基である。)
(R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is an alkylene group, and R 4 , R 5 and R 6 are each an alkyl group.)
(式中、a1は0.8〜0.98であり、b1は0.01〜0.19であり、c1は0.01〜0.19であり、a1+b1+c1は1である。)
(3)「前記トナーが帯電制御剤を含有し、該帯電制御剤が樹脂帯電制御剤からなり、該樹脂帯電制御剤が単量体として少なくとも(1)スルホン酸塩基含有モノマー、(2)電子吸引基を有する芳香族モノマー、(3)アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマー、(4)芳香族ビニルモノマーのうち、(1)〜(3)または(1)〜(4)を構成単位とし、該樹脂帯電制御剤の体積抵抗が9.5〜11.5LogΩ・cmであり、該樹脂帯電制御剤において重量平均分子量1×103以下の成分の含有割合が10重量%以下であることを特徴とする前記(1)に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法」。
(Wherein, a 1 is 0.8 to 0.98, b 1 is 0.01 to 0.19, c 1 is 0.01 to 0.19, and a 1 + b 1 + c 1 is 1)
(3) “The toner contains a charge control agent, the charge control agent comprises a resin charge control agent, and the resin charge control agent is at least (1) a sulfonate group-containing monomer as a monomer, and (2) an electron. (1) to (3) or (1) to (4) among aromatic monomers having an attractive group, (3) acrylic acid ester monomers and / or methacrylic acid ester monomers, and (4) aromatic vinyl monomers. As a constituent unit, the volume resistance of the resin charge control agent is 9.5 to 11.5 Log Ω · cm, and the content ratio of the component having a weight average molecular weight of 1 × 10 3 or less in the resin charge control agent is 10% by weight or less. The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to the above (1), which is characterized in that it exists.
本発明の、体積平均粒径が2.0〜10.0μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあり、かつ重縮合ポリエステル樹脂からなるトナーバインダー樹脂を用いた静電荷像現像用トナーは、高温高湿度下における耐ブロッキング性と低温定着性が共に優れ、かつ、高温高湿環境下あるいは低温低湿環境下、さらには高画像面積出力下で経時においてもいずれの使い方でも高品質の画像、すなわちキャリアや現像スリーブにトナー成分が固着して現像剤の帯電能力を低下させる等の問題がない、安定して高画像を出力できるトナーであり、保存安定性、溶融流動性、および帯電特性も良好である。また、環境上問題のあるスズ化合物を触媒として使用しなくとも、良好な樹脂性能を有する。
また、本発明の上記トナーにさらに帯電制御剤、特に前記特定の帯電制御剤を含有したトナーは、高温高湿下で地汚れが発生せず、帯電性が良好で、帯電の環境変動が少なく、且つ低温定着性に優れる機能を有すると共に、生物毒性があり環境上問題のあるスズ化合物を触媒として使用しないトナーバインダーを含有するため、低環境負荷が達成される。
また、本発明のトナー用バインダー樹脂として特定のチタン含有触媒の存在下で形成されたポリエステル樹脂に対して、特定の構成成分と構成比を有する樹脂帯電制御剤を用いた静電荷像現像用トナーは、高い帯電量とシャープな帯電量分布が得られまた帯電立上がりがよく地汚れ等に優れ、温室度の変化の影響を受けず、さらに数万枚以上長期にわたり現像担持体(現像ローラーまたはスリーブ)や現像層厚規制部材(ブレードやローラー)の汚染や感光体フィルミングを防止でき、また粉砕性の良好で生産性が高く、また環境上の問題も無い極めて優れた静電荷像現像用トナーであり、特にフルカラー用に適したものである。
さらに本発明は、上記トナーからなる乾式一成分現像剤、二成分現像剤、該トナーを用いる画像形成方法、画像形成装置を提供することができる。
The volume average particle diameter of the present invention is 2.0 to 10.0 μm, and the ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is 1.00 to 1.40. The toner for developing electrostatic images using a toner binder resin composed of a polycondensation polyester resin is excellent in both blocking resistance and low-temperature fixability under high temperature and high humidity, and in a high temperature and high humidity environment or at a low temperature. Under any low humidity environment, even under high image area output, there is no problem such as deterioration of the charging ability of the developer by fixing the toner component to the carrier or the developing sleeve, regardless of how it is used over time. It is a toner that can stably output a high image, and has good storage stability, melt flowability, and charging characteristics. Moreover, even if it does not use the tin compound which has an environmental problem as a catalyst, it has favorable resin performance.
Further, a toner containing the above-mentioned toner of the present invention further containing a charge control agent, particularly the specific charge control agent, does not generate scumming under high temperature and high humidity, has good chargeability, and has little fluctuation in charging environment. In addition, since it contains a toner binder that has a function excellent in low-temperature fixability and does not use a biotoxic and environmentally problematic tin compound as a catalyst, a low environmental load is achieved.
Further, the toner for developing an electrostatic charge image using a resin charge control agent having a specific component and a component ratio with respect to a polyester resin formed in the presence of a specific titanium-containing catalyst as the binder resin for the toner of the present invention. Has a high charge amount and a sharp charge amount distribution, has good charge rise, is excellent in background stains, is not affected by changes in the greenhouse temperature, and has a development carrier (development roller or sleeve) over a long period of tens of thousands of sheets. ) And developing layer thickness regulating members (blades and rollers) and photoconductor filming, excellent crushability, high productivity, and excellent electrostatic charge image developing toner with no environmental problems Especially suitable for full color use.
Furthermore, the present invention can provide a dry one-component developer, a two-component developer, and an image forming method and an image forming apparatus using the toner.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に用いるチタン含有触媒(a)は、前記式(I)または(II)で表わされる化合物であり、2種以上を併用してもよい。
一般式(I)および(II)において、Xは炭素数2〜12のモノもしくはポリアルカノールアミンから1個のOH基のH原子を除いた残基であり、窒素原子の数、すなわち、1級、2級、および3級アミノ基の合計数は、通常1〜2個、好ましくは1個である。
上記モノアルカノールアミンとしては、エタノールアミン、およびプロパノールアミンなどが挙げられる。ポリアルカノールアミンとしては、ジアルカノールアミン(ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、およびN−ブチルジエタノールアミンなど)、トリアルカノールアミン(トリエタノールアミン、およびトリプロパノールアミンなど)、およびテトラアルカノールアミン(N,N,N’,N’−テトラヒドロキシエチルエチレンジアミンなど)が挙げられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The titanium-containing catalyst (a) used in the present invention is a compound represented by the formula (I) or (II), and two or more kinds may be used in combination.
In the general formulas (I) and (II), X is a residue obtained by removing the H atom of one OH group from a mono- or polyalkanolamine having 2 to 12 carbon atoms. The total number of secondary and tertiary amino groups is usually 1 to 2, preferably 1.
Examples of the monoalkanolamine include ethanolamine and propanolamine. Polyalkanolamines include dialkanolamines (such as diethanolamine, N-methyldiethanolamine, and N-butyldiethanolamine), trialkanolamines (such as triethanolamine, and tripropanolamine), and tetraalkanolamines (N, N, N). ', N'-tetrahydroxyethylethylenediamine and the like).
ポリアルカノールアミンの場合、Ti原子とTi−O−C結合を形成するのに用いられるHを除いた残基となるOH基以外にOH基が1個以上存在し、それが同一のTi原子に直接結合したOH基と分子内で重縮合し環構造を形成していてもよく、他のTi原子に直接結合したOH基と分子間で重縮合し繰り返し構造を形成していてもよい。繰り返し構造を形成する場合の重合度は2〜5である。重合度が6以上の場合、触媒活性が低下するためオリゴマー成分が増え、トナーのブロッキング性悪化の原因になる。 In the case of polyalkanolamine, at least one OH group is present in addition to the OH group that is a residue other than H used to form a Ti—O—C bond with a Ti atom, and this is the same Ti atom. A ring structure may be formed by polycondensation with a directly bonded OH group in the molecule, or a repeating structure may be formed by polycondensation between molecules with an OH group directly bonded to another Ti atom. The degree of polymerization in the case of forming a repeating structure is 2-5. When the degree of polymerization is 6 or more, the catalytic activity is lowered and the oligomer component is increased, which causes deterioration of toner blocking properties.
Xとして好ましいものは、ジアルカノールアミン(特にジエタノールアミン)の残基、およびトリアルカノールアミン(特にトリエタノールアミン)の残基であり、特に好ましいものはトリエタノールアミンの残基である。 Preferred as X are residues of dialkanolamine (especially diethanolamine) and residues of trialkanolamine (especially triethanolamine), and particularly preferred are residues of triethanolamine.
RはH、または1〜3個のエーテル結合を含んでいてもよい炭素数1〜8のアルキル基である。炭素数1〜8のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、n−へキシル基、n−オクチル基、β−メトキシエチル基、およびβ−エトキシエチル基などが挙げられる。これらRのうち好ましくは、H、およびエーテル結合を含まない炭素数1〜4のアルキル基であり、さらに好ましくは、H、エチル基、およびイソプロピル基である。 R is H or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may contain 1 to 3 ether bonds. Specific examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group, β-methoxyethyl group, And β-ethoxyethyl group. Among these Rs, H and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms not containing an ether bond are preferable, and H, an ethyl group, and an isopropyl group are more preferable.
式(I)中、mは1〜4の整数であり、好ましくは1〜3の整数である。nは0〜3の整数であり、好ましくは1〜3の整数である。mとnの和は4である。
式(II)中、pは1〜2の整数、qは0〜1の整数であり、pとqの和は2である。mまたはpが2以上の場合、複数存在するXは同一であっても異なっていてもよいが、すべて同一である方が好ましい。
In Formula (I), m is an integer of 1-4, Preferably it is an integer of 1-3. n is an integer of 0 to 3, preferably an integer of 1 to 3. The sum of m and n is 4.
In formula (II), p is an integer of 1 to 2, q is an integer of 0 to 1, and the sum of p and q is 2. When m or p is 2 or more, a plurality of Xs may be the same or different, but are preferably the same.
本発明における、上記チタン含有触媒(a)のうち、一般式(I)で表わされるものの具体例としては、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)、チタニウムトリヒドロキシトリエタノールアミネート、チタニウムジヒドロキシビス(ジエタノールアミネート)、チタニウムジヒドロキシビス(モノエタノールアミネート)、チタニウムジヒドロキシビス(モノプロパノールアミネート)、チタニウムジヒドロキシビス(N−メチルジエタノールアミネート)、チタニウムジヒドロキシビス(N−ブチルジエタノールアミネート)、テトラヒドロキシチタンとN,N,N’,N’−テトラヒドロキシエチルエチレンジアミンとの反応生成物、およびこれらの分子内または分子間重縮合物が挙げられる。 Specific examples of the titanium-containing catalyst (a) in the present invention represented by the general formula (I) include titanium dihydroxybis (triethanolaminate), titanium trihydroxytriethanolaminate, titanium dihydroxybis ( Diethanolaminate), titanium dihydroxybis (monoethanolamate), titanium dihydroxybis (monopropanolamate), titanium dihydroxybis (N-methyldiethanolamate), titanium dihydroxybis (N-butyldiethanolamate), tetrahydroxytitanium and Reaction products with N, N, N ′, N′-tetrahydroxyethylethylenediamine, and intramolecular or intermolecular polycondensates thereof may be mentioned.
一般式(II)で表わされるものの具体例としては、チタニルビス(トリエタノールアミネート)、チタニルビス(ジエタノールアミネート)、チタニルビス(モノエタノールアミネート)、チタニルヒドロキシエタノールアミネート、チタニルヒドロキシトリエタノールアミネート、チタニルエトキシトリエタノールアミネート、チタニルイソプロポキシトリエタノールアミネート、およびこれらの分子内または分子間重縮合物が挙げられる。重縮合物などである。 Specific examples of those represented by the general formula (II) include titanyl bis (triethanolaminate), titanyl bis (diethanolaminate), titanyl bis (monoethanolamate), titanyl hydroxyethanolamate, titanylhydroxytriethanolamate, titanyl. Examples include ethoxytriethanolamate, titanyl isopropoxytriethanolamate, and intramolecular or intermolecular polycondensates thereof. Such as a polycondensate.
これらのうちで好ましいものは、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)、チタニウムジヒドロキシビス(ジエタノールアミネート)、チタニルビス(トリエタノールアミネート)、これらの重縮合物、およびこれらの併用であり、さらに好ましくは、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)、その重縮合物、特にチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)である。
これらのチタン含有触媒(a)は、例えば市販されているチタニウムジアルコキシビス(アルコールアミネート;Dupont製など)を、水存在下で70〜90℃にて反応させることで安定的に得ることができる。
Among these, preferred are titanium dihydroxybis (triethanolamate), titanium dihydroxybis (diethanolamate), titanylbis (triethanolamate), polycondensates thereof, and combinations thereof, more preferably , Titanium dihydroxybis (triethanolaminate), its polycondensate, in particular titanium dihydroxybis (triethanolamate).
These titanium-containing catalysts (a) can be stably obtained, for example, by reacting commercially available titanium dialkoxybis (alcohol aminate; manufactured by Dupont, etc.) at 70 to 90 ° C. in the presence of water. it can.
本発明のトナーバインダー樹脂を構成する重縮合ポリエステル樹脂としては、ポリオールとポリカルボン酸との重縮合物であるポリエステル樹脂(AX)、(AX)にさらにポリエポキシド(C)などを反応させて得られる変性ポリエステル樹脂(AY)などが挙げられる。(AX)、(AY)などは単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて混合物として使用してもよい。 The polycondensation polyester resin constituting the toner binder resin of the present invention can be obtained by further reacting a polyester resin (AX), (AX), which is a polycondensation product of a polyol and a polycarboxylic acid, with a polyepoxide (C) or the like. Examples thereof include modified polyester resin (AY). (AX), (AY) and the like may be used alone or in combination of two or more.
ポリオールとしては、ジオール(g)および3価以上のポリオール(h)が、ポリカルポン酸としては、ジカルボン酸(i)および3価以上のポリカルボン酸(j)が挙げられ、それぞれ2種以上を併用してもよい。 Examples of the polyol include a diol (g) and a trivalent or higher polyol (h). Examples of the polycarponic acid include a dicarboxylic acid (i) and a trivalent or higher polycarboxylic acid (j). May be.
ポリエステル樹脂(AX)および(AY)としては、以下のものなどが挙げられ、これらのものを併用することもできる。
(AX1):(g)および(i)を用いた線状のポリエステル樹脂
(AX2):(g)および(i)とともに(h)および/または(j)を用いた非線状のポリエステル樹脂
(AY1):(AX2)に(c)を反応させた変性ポリエステル樹脂
Examples of the polyester resins (AX) and (AY) include the following, and these can also be used in combination.
(AX1): Linear polyester resin using (g) and (i) (AX2): Non-linear polyester resin using (h) and / or (j) together with (g) and (i) ( AY1): Modified polyester resin obtained by reacting (AX2) with (c)
ジオール(g)としては、水酸基価180〜1900(mgKOH/g、以下同様)のものが好ましい。具体的には、炭素数2〜36のアルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコールおよび1,6−ヘキサンジオールなど);炭素数4〜36のアルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロビレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびポリプチレングリコールなど);炭素数6〜36の脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノールおよび水素添加ビスフェノールAなど);上記脂環式ジオールの炭素数2〜4のアルキレンオキシド〔エチレンオキシド(以下EOと略記する)、プロピレンオキシド(以下POと略記する)およびプチレンオキシド(以下BOと略記する)など〕付加物(付加モル数1〜30);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールFおよびビスフェノールSなど)の炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、POおよびBOなど)付加物(付加モル数2〜30)などが挙げられる。 As the diol (g), those having a hydroxyl value of 180 to 1900 (mg KOH / g, the same applies hereinafter) are preferable. Specifically, alkylene glycol having 2 to 36 carbon atoms (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,6-hexanediol, etc.); carbon number 4 -36 alkylene ether glycols (such as diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol and polypropylene glycol); alicyclic diols having 6 to 36 carbon atoms (1,4-cyclohexanedimethanol and hydrogenation) Bisphenol A and the like; an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms of the above alicyclic diol [ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO) and putylene oxide (hereinafter referred to as BO) Adducts (addition mole number 1-30); adducts (additions) of bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.) having 2 to 4 carbon atoms alkylene oxides (EO, PO, BO, etc.) Mole number 2-30) etc. are mentioned.
これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物およびこれらの併用であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物、炭素数2〜4のアルキレングリコールおよびこれらの2種以上の併用である。
なお、上記および以下において水酸基価および酸価は、JIS K 0070に規定の方法で測定される。
Of these, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms, alkylene oxide adducts of bisphenols, and combinations thereof. Particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols, alkylene glycols having 2 to 4 carbon atoms. And a combination of two or more of these.
In the above and below, the hydroxyl value and the acid value are measured by the method defined in JIS K 0070.
3価以上(3〜8価またはそれ以上)のポリオール(h)としては、水酸基価150〜1900のものが好ましい。具体的には、炭素数3〜36の3〜8価またはそれ以上の脂肪族多価アルコール(アルカンポリオールおよびその分子内もしくは分子間脱水物、例えば、グリセリン、トリエチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ポリグリセリン、およびジペンタエリスリトール;糖類およびその誘導体、例えば庶糖およびメチルグルコシド;など);上記脂肪族多価アルコールの炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、POおよびBOなど)付加物(付加モル数1〜30);トリスフェノール類(トリスフェノールPAなど)の炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、POおよびBOなど)付加物(付加モル数2〜30);ノボラック樹脂(フェノールノボラックおよびクレゾールノボラックなど:平均重合度3〜60)の炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、PO、BOなど)付加物(付加モル数2〜30)などが挙げられる。
As the trivalent or higher (3 to 8 or higher) polyol (h), those having a hydroxyl value of 150 to 1900 are preferable. Specifically, an aliphatic polyhydric alcohol having 3 to 36 or more carbon atoms having 3 to 8 or more carbon atoms (an alkane polyol and an intramolecular or intermolecular dehydrate thereof such as glycerin, triethylolethane, trimethylolpropane, pentane). Erythritol, sorbitol, sorbitan, polyglycerin, and dipentaerythritol; saccharides and derivatives thereof such as sucrose and methyl glucoside; ) Adduct (addition mole number 1-30); Trisphenols (trisphenol PA etc.) C2-C4 alkylene oxide (EO, PO, BO etc.) adduct (addition mole number 2-30); Novolak Resin (phenol novolac and cresol novola Click like: average polymerization degree of 3 to 60 alkylene oxide (EO 2-4 carbon atoms), PO, BO, etc.) adducts (added
これらのうち好ましいものは、3〜8価またはそれ以上の脂肪族多価アルコールおよびノボラック樹脂のアルキレンオキシド付加物(付加モル数2〜30)であり、特に好ましいものはノボラック樹脂のアルキレンオキシド付加物である。 Among these, preferred are 3 to 8 or higher aliphatic polyhydric alcohols and alkylene oxide adducts of novolac resins (addition mole number: 2 to 30), and particularly preferred are alkylene oxide adducts of novolak resins. It is.
ジカルボン酸(i)としては、酸価180〜1250(mgKOH/g、以下同様)のものが好ましい。具体的には、炭素数4〜36のアルカンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、およびセバシン酸など)およびアルケニルコハク酸(ドデセニルコハク酸など);炭素数4〜36の脂環式ジカルボン酸〔ダイマー酸(2量化リノール酸)など〕;炭素数4〜36のアルケンジカルボン酸(マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、およびメサコン酸など);炭素数8〜36の芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、およびナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケンジカルボン酸、および炭素数8〜20の芳香族ジカルポン酸である。なお、(i)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキル(炭素数1〜4)エステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてもよい。 As the dicarboxylic acid (i), those having an acid value of 180 to 1250 (mg KOH / g, the same applies hereinafter) are preferable. Specifically, alkane dicarboxylic acids having 4 to 36 carbon atoms (such as succinic acid, adipic acid, and sebacic acid) and alkenyl succinic acids (such as dodecenyl succinic acid); alicyclic dicarboxylic acids having 4 to 36 carbon atoms [dimer acid] (Dimerized linoleic acid) etc.]; C4-C36 alkene dicarboxylic acid (maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, etc.); C8-36 aromatic dicarboxylic acid (phthalic acid, isophthalic acid) , Terephthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarponic acids having 8 to 20 carbon atoms. As (i), acid anhydrides or lower alkyl (carbon number 1 to 4) esters (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) described above may be used.
3価以上(3〜6価またはそれ以上)のポリカルボン酸(j)としては、酸価150〜1250mgのものが好ましい。具体的には、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など);不飽和カルボン酸のビニル重合体[数平均分子量(以下Mnと記載、ゲルバーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による):450〜10000](スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/アクリル酸共重合体、α−オレフィン/マレイン酸共重合体、スチレン/フマル酸共重合体など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸であり、とくに好ましいものはトリメリット酸、およびピロメリット酸である。なお、3価以上のポリカルボン酸(j)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキル(炭素数1〜4)エステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてもよい。 The trivalent or higher (3 to 6 or higher) polycarboxylic acid (j) preferably has an acid value of 150 to 1250 mg. Specifically, an aromatic polycarboxylic acid having 9 to 20 carbon atoms (trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.); vinyl polymer of unsaturated carboxylic acid [number average molecular weight (hereinafter referred to as Mn, gel permeation chromatography) (By GPC): 450-10000] (styrene / maleic acid copolymer, styrene / acrylic acid copolymer, α-olefin / maleic acid copolymer, styrene / fumaric acid copolymer, etc.), and the like. . Among these, preferred are aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms, and particularly preferred are trimellitic acid and pyromellitic acid. As the trivalent or higher polycarboxylic acid (j), acid anhydrides or lower alkyl (1 to 4 carbon atoms) esters (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) described above may be used.
また、(g)、(h)、(i)および(j)とともに炭素数4〜20の脂肪族または芳香族ヒドロキシカルボン酸(k)、炭素数6〜12のラクトン(l)を共重合することもできる。
ヒドロキシカルボン酸(k)としては、ヒドロキシステアリン酸、硬化ヒマシ油脂肪酸などが挙げられる。ラクトン(l)としては、カプロラクトンなどが挙げられる。
Further, together with (g), (h), (i) and (j), an aliphatic or aromatic hydroxycarboxylic acid (k) having 4 to 20 carbon atoms and a lactone (l) having 6 to 12 carbon atoms are copolymerized. You can also
Examples of the hydroxycarboxylic acid (k) include hydroxystearic acid and hydrogenated castor oil fatty acid. Examples of the lactone (l) include caprolactone.
ポリエポキシド(c)としては、ポリグリシジルエーテル〔エチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、フェノールノボラック(平均重合度3〜60)グリシジルエーテル化物など〕;ジエンオキサイド(ペンタジエンジオキサイド、ヘキサジエンジオキサイドなど)などが挙げられる。これらの中で好ましくは、ポリグリシジルエーテルであり、さらに好ましくは、エチレングリコールジグリシジルエーテルおよびビスフェノールAジグリシジルエーテルである。 Examples of the polyepoxide (c) include polyglycidyl ether [ethylene glycol diglycidyl ether, tetramethylene glycol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, phenol novolac ( Average polymerization degree 3 to 60) glycidyl etherified compound, etc.]; diene oxide (pentadiene dioxide, hexadiene dioxide, etc.) and the like. Among these, polyglycidyl ether is preferable, and ethylene glycol diglycidyl ether and bisphenol A diglycidyl ether are more preferable.
(c)の1分子当たりのエポキシ基数は、好ましくは2〜8、さらに好ましくは2〜6、とくに好ましくは2〜4である。
(c)のエポキシ当量は、好ましくは50〜500である。下限は、さらに好ましく70、とくに好ましくは80であり、上限は、さらに好ましく300、特に好ましくは200である。エポキシ基数とエポキシ当量が上記範囲内であると、現像性と定着性が共に良好である。上述の1分子当たりのエポキシ基数およびエポキシ当量の範囲を同時に満たせばさらに好ましい。
The number of epoxy groups per molecule of (c) is preferably 2-8, more preferably 2-6, and particularly preferably 2-4.
The epoxy equivalent of (c) is preferably 50 to 500. The lower limit is more preferably 70, particularly preferably 80, and the upper limit is further preferably 300, particularly preferably 200. When the number of epoxy groups and the epoxy equivalent are within the above ranges, both developability and fixability are good. It is more preferable if the above-mentioned ranges of the number of epoxy groups per molecule and the epoxy equivalent are satisfied at the same time.
ポリオールとポリカルボン酸の反応比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、好ましくは2/1〜1/2、さらに好ましくは1.5/1〜1/1.3、特に好ましくは1.3/1〜1/1.2である。また使用するポリオールとポリカルボン酸の種類は、最終的に調整されるポリエステル系トナーバインダー樹脂のガラス転移点(Tg)が好ましくは40〜90℃となるよう分子量調整も考慮して選択される。 The reaction ratio of the polyol and the polycarboxylic acid is preferably 2/1 to 1/2, more preferably 1.5 / 1, as an equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. ˜1 / 1.3, particularly preferably 1.3 / 1 to 1 / 1.2. The types of polyol and polycarboxylic acid to be used are selected in consideration of molecular weight adjustment so that the glass transition point (Tg) of the polyester toner binder resin finally adjusted is preferably 40 to 90 ° C.
トナーバインダー樹脂はフルカラー用、モノクロ用で各々異なる物性が求められており、ポリエステル樹脂の設計も異なる。
即ち、フルカラー用には高光沢画像が求められるため、低粘性のバインダー樹脂とする必要があるが、モノクロ用は光沢は特に必要なく、ホットオフセット性が重視されるため高弾性のバインダー樹脂とする必要がある。
The toner binder resin is required to have different physical properties for full color and monochrome use, and the design of the polyester resin is also different.
That is, since a high-gloss image is required for full color use, it is necessary to use a low-viscosity binder resin. However, for monochrome use, gloss is not particularly required, and hot offset properties are important, so a highly elastic binder resin is used. There is a need.
フルカラー複写機等に有用である高光沢画像を得る場合は、(AX1)、(AX2)、(AY1)およびこれらの混合物が好ましい。この場合、低粘性であることが好ましいことから、これらのポリエステル樹脂を構成する(h)および/または(j)の比率は、(h)と(j)のモル数の和が(g)〜(j)のモル数の合計に対して、好ましくは0〜20モル%、さらに好ましくは0〜15モル%、特に0〜10モル%である。 (AX1), (AX2), (AY1) and mixtures thereof are preferred for obtaining a high gloss image useful for a full-color copying machine or the like. In this case, since low viscosity is preferable, the ratio of (h) and / or (j) constituting these polyester resins is such that the sum of the number of moles of (h) and (j) is (g) to Preferably it is 0-20 mol% with respect to the sum total of the number of moles of (j), More preferably, it is 0-15 mol%, Especially 0-10 mol%.
モノクロ複写機等に有用である高い耐ホットオフセット性を得る場合は、(AX2)、(AY1)およびこれらの混合物が好ましい。この場合、高弾性であることが好ましいことから、これのポリエステル樹脂としては、(h)と(j)を両方用いたものが特に好ましい。(h)および(j)の比率は、(h)と(j)のモル数の和が(g)〜(j)のモル数の合計に対して、好ましくは0.1〜40モル%、さらに好ましくは0.5〜25モル%、とくに1〜20モル%である。 (AX2), (AY1), and mixtures thereof are preferred for obtaining high hot offset resistance useful for monochrome copying machines and the like. In this case, since it is preferable that it is highly elastic, as this polyester resin, what uses both (h) and (j) is especially preferable. The ratio of (h) and (j) is preferably such that the sum of the number of moles of (h) and (j) is 0.1 to 40 mol% with respect to the total number of moles of (g) to (j). More preferably, it is 0.5-25 mol%, especially 1-20 mol%.
フルカラー用ポリエステル樹脂の場合、複素粘性率(η*)が100Pa・Sとなる温度(TE)は、好ましくは90〜170℃、さらに好ましくは100〜165℃、とくに105〜150℃である。170℃以下で充分な光沢が得られ、90℃を以上で耐熱保存安定性が良好となる。
TEは、例えば樹脂をラボブラストミルを用いて130℃、70rpmで30分間溶融混練後のブロックを、市販の動的粘弾性測定装置を用いて、樹脂温度を変化させながら複素粘性率(η*)を測定することで求められる。
In the case of a full-color polyester resin, the temperature (TE) at which the complex viscosity (η *) is 100 Pa · S is preferably 90 to 170 ° C, more preferably 100 to 165 ° C, and particularly 105 to 150 ° C. Sufficient gloss is obtained at 170 ° C. or lower, and heat resistant storage stability is improved at 90 ° C. or higher.
TE is, for example, using a lab blast mill to melt and knead a resin at 130 ° C. and 70 rpm for 30 minutes, and then using a commercially available dynamic viscoelasticity measuring device to change the complex viscosity (η * ) Is measured.
また、フルカラー用ポリエステル樹脂のテトラヒドロフラン(THF)不溶分は、光沢度の観点から、好ましくは10%以下、さらに好ましくは5%以下である。
上記および以下において%は、特に断りのない限り、重量%を意味する。
なお、THF不溶分およびTHF可溶分は以下の方法で得られる。
200mlの共栓付きマイヤーフラスコに、試料約0.5gを精秤し、THF50mlを加え、3時間攪拌還流させて冷却後、グラスフィルターにて不溶分をろ別する。THF不溶分の値(%)は、グラスフィルター上の樹脂分を80℃で3時間減圧乾燥した後の重量と試料の重量比から算出する。
なお、後述する分子量の測定には、このろ液をTHF可溶分として使用する。
Further, the tetrahydrofuran (THF) insoluble content of the full-color polyester resin is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, from the viewpoint of glossiness.
In the above and the following, “%” means “% by weight” unless otherwise specified.
The THF-insoluble content and the THF-soluble content are obtained by the following method.
About 0.5 g of a sample is precisely weighed into a 200 ml stoppered Meyer flask, 50 ml of THF is added, and the mixture is stirred and refluxed for 3 hours. After cooling, the insoluble matter is filtered off with a glass filter. The value (%) of THF-insoluble matter is calculated from the weight ratio of the resin content on the glass filter after vacuum drying at 80 ° C. for 3 hours and the weight of the sample.
Note that this filtrate is used as a THF soluble component for the molecular weight measurement described later.
モノクロ用ポリエステル樹脂の場合、耐ホットオフセット性の観点から、ポリエステル樹脂の貯蔵弾性率(G’)が6000Paとなる温度(TG)は、好ましくは130〜230℃、さらに好ましくは140〜230℃、とくに150〜230℃である。
TGは、例えば樹脂をラボブラストミルを用いて130℃、70rpmで30分間溶融混練後のブロックを、市販の動的粘弾性測定装置を用いて、樹脂温度を変化させながら貯蔵弾性率(G’)を測定することで求められる。
In the case of a monochrome polyester resin, from the viewpoint of hot offset resistance, the temperature (TG) at which the storage elastic modulus (G ′) of the polyester resin is 6000 Pa is preferably 130 to 230 ° C., more preferably 140 to 230 ° C., In particular, it is 150 to 230 ° C.
For example, TG is a block after melt-kneading a resin at 130 ° C. and 70 rpm for 30 minutes using a laboratory blast mill, and using a commercially available dynamic viscoelasticity measuring device while changing the resin temperature (G ′ ) Is measured.
低温定着性および耐熱保存安定性の観点から、モノクロ用ポリエステル樹脂の複素粘性率(η*)が1000Pa・Sとなる温度(TE)は、好ましくは80〜140℃、さらに好ましくは90〜135℃、とくに105〜130℃である。 From the viewpoint of low-temperature fixability and heat-resistant storage stability, the temperature (TE) at which the complex viscosity (η *) of the monochrome polyester resin becomes 1000 Pa · S is preferably 80 to 140 ° C., more preferably 90 to 135 ° C. In particular, it is 105 to 130 ° C.
モノクロ用ポリエステル樹脂は、THF不溶分を2〜70%含有していることが好ましく、さらに好ましくは5〜60%、特に10〜50%である。THF不溶分が2%を以上で耐ホットオフセット性が良好になり、70%以下で良好な低温定着性が得られる。 The monochrome polyester resin preferably contains 2 to 70% of THF-insoluble matter, more preferably 5 to 60%, particularly 10 to 50%. When the THF insoluble content is 2% or more, the hot offset resistance is good, and when it is 70% or less, good low-temperature fixability is obtained.
ポリエステル樹脂のピークトップ分子量(Mp)はモノクロ用、フルカラー用いずれの場合も、好ましくは1000〜30000、さらに好ましくは1500〜25000、とくに1800〜20000である。Mpが1000以上で、耐熱保存安定性および粉体流動性が良好となり、30000以下でトナーの粉砕性が向上し、生産性が良好となる。 The peak top molecular weight (Mp) of the polyester resin is preferably 1000 to 30000, more preferably 1500 to 25000, and particularly 1800 to 20000 for both monochrome and full color applications. When Mp is 1000 or more, heat-resistant storage stability and powder fluidity are good, and when it is 30000 or less, the pulverization property of the toner is improved and the productivity is good.
また本発明のポリエステル樹脂からなるトナーバインダー樹脂を用いてトナーとしたときの、トナー中の分子量1500以下の成分の比率は、1.8重量%以下が好ましく、さらに好ましくは1.3重量%以下、特に好ましくは1.1重量%以下である。分子量1500以下の成分の比率が1.8%重量以下になることで、保存安定性がより良好となる。 Further, when the toner binder resin comprising the polyester resin of the present invention is used as a toner, the ratio of the component having a molecular weight of 1500 or less in the toner is preferably 1.8% by weight or less, more preferably 1.3% by weight or less. Particularly preferably, it is 1.1% by weight or less. When the ratio of components having a molecular weight of 1500 or less is 1.8% by weight or less, the storage stability becomes better.
上記および以下において、ポリエステル樹脂またはトナーの、Mp、Mn、および分子量1500以下の成分の比率は、THF可溶分についてGPCを用いて以下の条件で測定される。
装置 : 東ソー製 HCL−8120
カラム : TSKgelGMHXL(2本)
TSKgelmultiporeHXL−M(1本)
測定温度 : 40℃
試料溶液 : 0.25%のTHF溶液
溶液注入量: 100μl
検出装置 : 屈折率検出器
基準物質 : ポリスチレン
得られたクロマトグラム上最大のピーク高さを示す分子量をピークトップ分子量(Mp)と称する。さらに分子量1500で分割したときのピーク面積の比率で低分子量物の存在比を評価する。
In the above and the following, the ratio of Mp, Mn, and a component having a molecular weight of 1500 or less in the polyester resin or toner is measured under the following conditions using GPC for the THF-soluble component.
Device: Tosoh HCL-8120
Column: TSKgelGMHXL (2)
TSK gelmultiporeHXL-M (1 pc.)
Measurement temperature: 40 ° C
Sample solution: 0.25% THF solution Injection volume: 100 μl
Detector: Refractive index detector Reference substance: Polystyrene The molecular weight showing the maximum peak height on the obtained chromatogram is referred to as peak top molecular weight (Mp). Furthermore, the abundance ratio of low molecular weight substances is evaluated by the ratio of the peak areas when the molecular weight is 1500.
該ポリエステル樹脂の酸価はモノクロ用、フルカラー用いずれの場合も、好ましくは0.1〜60、さらに好ましくは0.2〜50、特に0.5〜40である。酸価が0.1〜60の範囲では、帯電性が良好である。 The acid value of the polyester resin is preferably 0.1 to 60, more preferably 0.2 to 50, and particularly 0.5 to 40 for both monochrome and full color applications. When the acid value is in the range of 0.1 to 60, the chargeability is good.
該ポリエステル樹脂の水酸基価はモノクロ用、フルカラー用いずれの場合も、好ましくは1〜70、さらに好ましくは3〜60、特に5〜55である。酸価が1〜70の範囲では、環境安定性が良好である。 The hydroxyl value of the polyester resin is preferably 1 to 70, more preferably 3 to 60, and particularly preferably 5 to 55 for both monochrome and full color applications. When the acid value is in the range of 1 to 70, the environmental stability is good.
該ポリエステル樹脂のTgはモノクロ用、フルカラー用いずれの場合も、好ましくは40〜90℃、さらに好ましくは50〜80℃、とくに55〜75℃である。Tgが40℃〜90℃の範囲では耐熱保存安定性と低温定着性が良好である。
なお、上記および以下においてポリエステル樹脂のTgは、セイコー電子工業(株)製DSC20,SSC/580を用いてASTM D3418−82に規定の方法(DSC法)で測定される。
The Tg of the polyester resin is preferably 40 to 90 ° C., more preferably 50 to 80 ° C., particularly 55 to 75 ° C. for both monochrome and full color applications. When the Tg is in the range of 40 ° C. to 90 ° C., the heat resistant storage stability and the low temperature fixability are good.
In the above and the following, the Tg of the polyester resin is measured by a method (DSC method) defined in ASTM D3418-82 using DSC20, SSC / 580 manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.
本発明においてトナーバインダー樹脂(A)として用いる前記ポリエステル樹脂は、通常のポリエステルの製造法と同様にして製造することができる。例えば、不活性ガス(窒素ガス等)雰囲気中で、チタン含有触媒(a)の存在下、反応温度が好ましくは150〜280℃、さらに好ましくは160〜250℃、とくに好ましくは170〜240℃で反応させることにより行うことができる。また反応時間は、重縮合反応を確実に行う観点から、好ましくは30分以上、とくに2〜40時間である。反応末期の反応速度を向上させるために減圧する(例えば1〜50mmHg)ことも有効である。
(a)の添加量としては、重合活性などの観点から、得られる重合体の重量に対して、好ましくは0.0001〜0.8%、さらに好ましくは0.0002〜0.6%、特に好ましくは0.0015〜0.55%である。
The polyester resin used as the toner binder resin (A) in the present invention can be produced in the same manner as in the usual polyester production method. For example, the reaction temperature is preferably 150 to 280 ° C, more preferably 160 to 250 ° C, particularly preferably 170 to 240 ° C in the presence of a titanium-containing catalyst (a) in an inert gas (nitrogen gas or the like) atmosphere. It can be performed by reacting. The reaction time is preferably 30 minutes or longer, particularly 2 to 40 hours from the viewpoint of reliably performing the polycondensation reaction. It is also effective to reduce the pressure (for example, 1 to 50 mmHg) in order to improve the reaction rate at the end of the reaction.
The addition amount of (a) is preferably 0.0001 to 0.8%, more preferably 0.0002 to 0.6%, particularly preferably 0.0002 to 0.6%, based on the weight of the polymer obtained from the viewpoint of polymerization activity and the like. Preferably it is 0.0015 to 0.55%.
また、(a)の触媒効果を損なわない範囲で他のエステル化触媒を併用することもできる。他のエステル化触媒の例としては、スズ含有触媒(例えばジブチルスズオキシド)、三酸化アンチモン、(a)以外のチタン含有触媒(例えばチタンアルコキシド、シュウ酸チタニルカリウム、およびテレフタル酸チタン)、ジルコニウム含有触媒(例えば酢酸ジルコニル)、ゲルマニウム含有触媒、アルカリ(土類)金属触媒(例えばアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のカルボン酸塩:酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、安息香酸ナトリウム、および安息香酸カリウムなど)、および酢酸亜鉛等が挙げられる。これらの他の触蝶の添加量としては、得られる重合体に対して、0〜0.6重量%が好ましい。0.6重量%以内とすることで、ポリエステル樹脂の着色が少なくなり、カラー用のトナーに用いるのに好ましい。添加された全触媒中の(a)の含有率は、50〜100重量%が好ましい。 In addition, other esterification catalysts can be used in combination as long as the catalytic effect of (a) is not impaired. Examples of other esterification catalysts include tin-containing catalysts (eg, dibutyltin oxide), antimony trioxide, titanium-containing catalysts other than (a) (eg, titanium alkoxide, potassium titanyl oxalate, and titanium terephthalate), zirconium-containing catalysts (Eg zirconyl acetate), germanium-containing catalysts, alkali (earth) metal catalysts (eg alkali metal or alkaline earth metal carboxylates: lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, calcium acetate, sodium benzoate, and benzoic acid Potassium), and zinc acetate. The addition amount of these other butterflies is preferably 0 to 0.6% by weight based on the polymer obtained. When the amount is within 0.6% by weight, coloring of the polyester resin is reduced, which is preferable for use in a color toner. The content of (a) in all the added catalysts is preferably 50 to 100% by weight.
線状のポリエステル樹脂(AX1)の製造方法としては、例えば、得られる重合体の重量に対して0.0001〜0.8重量%の触蝶(a)と、必要により他の触媒の存在下、ジオール(g)、およびジカルボン酸(i)を、180℃〜260℃に加熱し、常圧および/または減圧条件で脱水縮合させて、(AX1)を得る方法が挙げられる。 As a production method of the linear polyester resin (AX1), for example, 0.0001 to 0.8% by weight of the butterfly (a) with respect to the weight of the obtained polymer, and if necessary, in the presence of another catalyst. Diol (g), and dicarboxylic acid (i) are heated to 180 ° C. to 260 ° C. and subjected to dehydration condensation under normal pressure and / or reduced pressure conditions to obtain (AX1).
非線状のポリエステル樹脂(AX2)の製造方法としては、例えば、得られる重合体の重量に対して0.0001〜0.8重量%の触媒(a)と、必要により他の触媒の存在下、ジオール(g)、ジカルボン酸(i)、および3価以上のポリオール(h)を、180℃〜260℃に加熱し、常圧および/または減圧条件で脱水縮合させた後、さらに3価以上のポリカルボン酸(j)を反応させて、(AX2)を得る方法が挙げられる。(j)を、(g)、(i)および(h)と同時に反応させることもできる。 As a method for producing the non-linear polyester resin (AX2), for example, 0.0001 to 0.8% by weight of the catalyst (a) with respect to the weight of the obtained polymer and, if necessary, the presence of another catalyst. , The diol (g), the dicarboxylic acid (i), and the trivalent or higher polyol (h) are heated to 180 ° C. to 260 ° C. and subjected to dehydration condensation under normal pressure and / or reduced pressure conditions, and then further trivalent or higher. And (AX2) is obtained by reacting the polycarboxylic acid (j). (J) can also be reacted simultaneously with (g), (i) and (h).
変性ポリエステル樹脂(AY1)の製造方法としては、ポリエステル樹脂(AX2)にポリエポキシド(c)を加え、180℃〜260℃でポリエステルの分子伸長反応を行うことで、(AY1)を得る方法が挙げられる。
(c)と反応させる(AX2)の酸価は、好ましくは1〜60、さらに好ましくは5〜50である。酸価が1以上であると、(c)が未反応で残存して樹脂の性能に悪影響を及ぼす恐れがなく、60以下であると、樹脂の熱安定性が良好である。
また、(AY1)を得るのに用いる(c)の量は、低温定着性および耐ホットオフセット性の観点から、(AX2)に対して、好ましくは0.01〜10重量%、さらに好ましくは0.05〜5重量%である。
Examples of the method for producing the modified polyester resin (AY1) include a method of obtaining (AY1) by adding a polyepoxide (c) to the polyester resin (AX2) and performing a molecular extension reaction of the polyester at 180 ° C. to 260 ° C. .
The acid value of (AX2) to be reacted with (c) is preferably 1 to 60, more preferably 5 to 50. When the acid value is 1 or more, (c) remains unreacted and does not adversely affect the performance of the resin, and when it is 60 or less, the thermal stability of the resin is good.
The amount of (c) used to obtain (AY1) is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0, based on (AX2) from the viewpoints of low-temperature fixability and hot offset resistance. 0.05 to 5% by weight.
特に本発明においては、フルカラートナー用バインダー樹脂として発色性、画像強度の点から前記重縮合ポリエステル樹脂が好適に用いられる。カラー画像は数種のトナー層が幾重にも重ねられるため、トナー層が厚くなってしまいトナー層の強度不足による画像の亀裂や欠陥が生じたり、適度な光沢が失われたりする。このことから適度な光沢や優れた強度を保持させるため前記ポリエステル樹脂を用いる。 In particular, in the present invention, the polycondensation polyester resin is preferably used as a binder resin for a full color toner from the viewpoint of color developability and image strength. In a color image, several types of toner layers are stacked several times, so that the toner layer becomes thick, causing cracks and defects in the image due to insufficient strength of the toner layer, and loss of appropriate gloss. Therefore, the polyester resin is used in order to maintain an appropriate gloss and excellent strength.
このような本発明のバインダー樹脂の前記ポリエステル樹脂は、特に、THF不溶分がなく、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにおける分子量分布において、重量分子量5×102以下の成分の含有割合が4重量%以下であり、重量分子量3×103〜9×103の領域に1つのピークを有することが好ましい。THF不溶分が入ると光沢性が下がるとともに透明性が落ち、OHPシートを使用したときに高品質な画像を得ることができない。本発明のトナーは、バインダー樹脂の分子量分布について重量分子量5×102以下の重量%を好ましくは4%以下に規定し、また重量平均分子量(Mn)と数平均分子量(Mn)の比を好ましくは2≦Mw/Mn≦10に規定することでブレード、スリーブなどへのフィルミングが発生し難くなる。また、重量分子量5×102以下の成分が4重量%以上であると、長期間使用することによりブレードやスリーブを汚染し、フィルミングが発生しやすくなる。 In particular, the polyester resin of the binder resin of the present invention has no THF-insoluble content, and the content ratio of the component having a weight molecular weight of 5 × 10 2 or less is 4% by weight or less in the molecular weight distribution in gel permeation chromatography. And preferably has one peak in the region of weight molecular weight 3 × 10 3 to 9 × 10 3 . When THF-insoluble matter enters, the glossiness is lowered and the transparency is lowered, and a high-quality image cannot be obtained when an OHP sheet is used. In the toner of the present invention, the molecular weight distribution of the binder resin is such that the weight percent of the weight molecular weight of 5 × 10 2 or less is preferably 4% or less, and the ratio of the weight average molecular weight (Mn) to the number average molecular weight (Mn) is preferably Is defined as 2 ≦ Mw / Mn ≦ 10, so that filming on a blade, a sleeve, or the like hardly occurs. Further, when the component having a weight molecular weight of 5 × 10 2 or less is 4% by weight or more, the blade or sleeve is contaminated by long-term use, and filming is likely to occur.
また、本発明のトナーに用いるバインダー樹脂の分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより以下のように測定される。40℃のヒートチャンバー内でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、試料濃度として0.05〜0.6重量%に調整した母体トナーのTHF試料溶液を200μl注入して測定する。THF試料溶液は注入前に0.45μmの液クロ用フィルターでTHF不溶成分を除去する。 Further, the molecular weight distribution of the binder resin used in the toner of the present invention is measured by gel permeation chromatography as follows. The column was stabilized in a heat chamber at 40 ° C., and THF was added to the column at this temperature as a solvent at a flow rate of 1 ml / min. 200 μl is measured. Before injecting the THF sample solution, the THF-insoluble components are removed with a 0.45 μm filter for liquid chromatography.
トナーの試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリ スチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば、PressureChemical Co.あるいは、東洋ソーダ工業社製の分子量が6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。なおバインダー樹脂のTHF不溶分有無は、分子量分布測定のTHF試料溶液作成時に判断される。すなわち、0.45μmのフィルターユニットをシリンジの先に取り付けて液をシリンジ内から押し出す際に、フィルター詰まりがなければTHF不溶分はないと判断される。 In measuring the molecular weight of a toner sample, the molecular weight distribution of the sample was calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, Pressure Chemical Co. Alternatively, the molecular weights manufactured by Toyo Soda Industry Co., Ltd. are 6 × 10 2 , 2.1 × 10 3 , 4 × 10 3 , 1.75 × 10 4 , 5.1 × 10 4 , 1.1 × 10 5 , 3. It is suitable to use 9 × 10 5 , 8.6 × 105, 2 × 10 6 , 4.48 × 10 6 , and use at least about 10 standard polystyrene samples. An RI (refractive index) detector is used as the detector. The presence or absence of THF-insoluble matter in the binder resin is determined when preparing a THF sample solution for molecular weight distribution measurement. That is, when a 0.45 μm filter unit is attached to the tip of the syringe and the liquid is pushed out of the syringe, it is determined that there is no THF-insoluble matter unless the filter is clogged.
また、本発明に用いるバインダー樹脂は、DSCにおける吸熱ピークが60〜70℃の範囲にあることが好ましい。60℃未満ではトナー保存性に影響し、トナーがカートリッジ内やホッパー内で固化するなどの問題を生じる。また70℃を超えるとトナー生産性に影響し、粉砕時のフィード低下などの問題を生じる。DSCにおける吸熱ピークは、例えば理学電機社製のRigakuTHRMOFLEX TG8110により、昇温速度10℃/minの条件にて測定し、吸熱曲線の主体極大ピークを読み取る。 Moreover, it is preferable that the binder resin used for this invention has the endothermic peak in DSC in the range of 60-70 degreeC. If the temperature is less than 60 ° C., the toner storage stability is affected, causing problems such as solidification of the toner in the cartridge or the hopper. On the other hand, when the temperature exceeds 70 ° C., the toner productivity is affected, and problems such as a decrease in feed during pulverization occur. The endothermic peak in DSC is measured by, for example, Rigaku THRMOFLEX TG8110 manufactured by Rigaku Corporation at a temperature rising rate of 10 ° C./min, and the main maximum peak of the endothermic curve is read.
また、本発明に用いる前記ポリエステル樹脂は、前記しましたように、その重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が2≦Mw/Mn≦10であることが好ましい。Mw/Mnが10を超えるとトナーを定着させたときに光沢が得られず、高品質な画像を得ることができない。またMw/Mnが2未満であると、トナー製造時の粉砕工程で生産性が低下し、長期間使用することによりブレードやスリーブを汚染し、フィルミングが発生しやすくなる。 In addition, as described above, the polyester resin used in the present invention has a ratio (Mw / Mn) of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) of 2 ≦ Mw / Mn ≦ 10. preferable. When Mw / Mn exceeds 10, gloss cannot be obtained when the toner is fixed, and a high-quality image cannot be obtained. Further, if Mw / Mn is less than 2, productivity is reduced in the pulverization step at the time of toner production, and blades and sleeves are contaminated by long-term use, and filming is likely to occur.
また、本発明に用いる前記ポリエステル樹脂は、特に後述する樹脂帯電制御剤を用いる場合には、該樹脂帯電制御剤と添加剤との相互作用において、酸価が10KOHmg/g以下であることが好ましい。ポリエステル樹脂の帯電性と酸価との関係はほぼ比例関係にあり、酸価が高くなれば樹脂の負帯電性も大きくなり、同時に帯電の環境特性にも影響することが知られている。すなわち酸価が高いと、低温低湿下では帯電量が高くなり高温高湿下では帯電量が低くなる。環境による帯電量の変化により、地汚れや画像濃度、色再現性の変化が大きくなり高画像品質の維持が難しい。一般に酸価が20KOHmg/gを超えると帯電量の上昇、環境変動の悪化などが発生する恐れがある。 The polyester resin used in the present invention preferably has an acid value of 10 KOHmg / g or less in the interaction between the resin charge control agent and the additive, particularly when a resin charge control agent described later is used. . It is known that the relationship between the chargeability of the polyester resin and the acid value is almost proportional, and that the higher the acid value, the greater the negative chargeability of the resin and, at the same time, affecting the environmental characteristics of charging. That is, when the acid value is high, the charge amount is high under low temperature and low humidity, and the charge amount is low under high temperature and high humidity. Due to changes in the amount of charge due to the environment, changes in background stains, image density, and color reproducibility become large, making it difficult to maintain high image quality. In general, when the acid value exceeds 20 KOHmg / g, there is a risk that an increase in charge amount or deterioration of environmental fluctuations may occur.
本発明に用いる前記ポリエステル樹脂では、後述する樹脂帯電制御剤、疎水性シリカ、疎水性酸化チタンのもつ帯電性、抵抗などからトナー粒子としての抵抗が制御される。このためポリエステル樹脂の酸価が10KOHmg/gを超えると樹脂帯電制御剤や疎水性シリカ、疎水性酸化チタンの帯電制御効果が阻害される。本発明に用いる前記ポリエステル樹脂の酸価は10KOHmg/g以下、さらに好ましくは5KOHmg/g以下が好適である。 In the polyester resin used in the present invention, the resistance as toner particles is controlled from the chargeability and resistance of the resin charge control agent, hydrophobic silica, and hydrophobic titanium oxide described later. For this reason, when the acid value of the polyester resin exceeds 10 KOH mg / g, the charge control effect of the resin charge control agent, hydrophobic silica, and hydrophobic titanium oxide is inhibited. The acid value of the polyester resin used in the present invention is preferably 10 KOH mg / g or less, more preferably 5 KOH mg / g or less.
さらに、本発明に用いる前記ポリエステル樹脂は、フローテスターによる見掛け粘度が103Pa・sとなる温度が95〜120℃であることが好ましい。95℃未満では定着時のホットオフセットの余裕度がなくなり、一方120℃を超えると充分な光沢が得られなくなる。見掛け粘度が103Pa・sとなる温度の測定は、フローテスターとして例えば島津製作所製CFT−500型を用い、荷重10kg/cm2、オリフィス径1mm×長さ1mm、昇温速度5℃/分で粘度測定し、見掛け粘度が103Pa・sになる温度を読み取るものである。 Furthermore, the polyester resin used in the present invention preferably has a temperature at which the apparent viscosity by a flow tester is 103 Pa · s is 95 to 120 ° C. If it is less than 95 ° C., there is no margin for hot offset during fixing, while if it exceeds 120 ° C., sufficient gloss cannot be obtained. The temperature at which the apparent viscosity becomes 103 Pa · s is measured using, for example, a CFT-500 model manufactured by Shimadzu Corporation as a flow tester, with a load of 10 kg / cm 2 , an orifice diameter of 1 mm × length of 1 mm, and a temperature rising rate of 5 ° C./min. The temperature is measured and the temperature at which the apparent viscosity becomes 103 Pa · s is read.
次に、本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤について説明する。
一般に、樹脂帯電制御剤を構成するモノマーとしてスルホン酸塩基含有モノマーを添加することにより、樹脂帯電制御剤の負帯電付与効果が向上する。一方で、吸湿性のためトナーの環境安定性(温湿度安定性)が低下するので、電子吸引基を有する芳香族モノマーなどを共重合体として用いることは一般に知られている。しかし、数千枚程度の使用であればよいが、トナーを数万枚以上の長期間使用すると、現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラー)の汚染や感光体フィルミングが発生し、トナーの帯電安定性や高画像品質の維持が十分でなく、生産性も低下するという問題がある。
Next, the resin charge control agent used for the toner of the present invention will be described.
In general, by adding a sulfonate group-containing monomer as a monomer constituting the resin charge control agent, the negative charge imparting effect of the resin charge control agent is improved. On the other hand, since the environmental stability (temperature / humidity stability) of the toner decreases due to hygroscopicity, it is generally known to use an aromatic monomer having an electron-withdrawing group as a copolymer. However, it is sufficient to use several thousand sheets. However, if the toner is used for a long time of tens of thousands or more, contamination of the developing sleeve and the layer thickness regulating member (blade or roller) and photoconductor filming may occur. There is a problem that the charging stability and the high image quality are not sufficiently maintained, and the productivity is lowered.
かかる欠点を補うべく、本発明のトナーでは、フルカラートナー用バインダー樹脂として発色性や画像強度の点から好適なポリエステル樹脂に対して、(1)スルホン酸塩基含有モノマーと(2)電子吸引基を有する芳香族モノマー、並びに、(3)アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマーの3種のモノマー、または、さらに、(4)芳香族ビニルモノマーを含む(1)〜(4)の4種のモノマーを含有する共重合体を樹脂帯電制御剤として用いることにより、長期に渡り帯電安定性及び環境安定性に優れ、現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラー)の汚染がなく、薄層形成が良好で、感光体フィルミングを防止し、高画像品質が維持され、生産性の高い静電荷像現像用トナーが得られる。 In order to compensate for this drawback, the toner of the present invention has (1) a sulfonate group-containing monomer and (2) an electron-withdrawing group as compared with a polyester resin suitable as a binder resin for a full-color toner in terms of color developability and image strength. 4 of (1)-(4) containing the aromatic monomer which has, and (3) 3 types of monomers of an acrylic ester monomer and / or a methacrylic ester monomer, or (4) aromatic vinyl monomer further By using a copolymer containing various monomers as a resin charge control agent, it has excellent charge stability and environmental stability over a long period of time, and there is no contamination of the developing sleeve or the layer thickness regulating member (blade or roller). It is possible to obtain a toner for developing an electrostatic charge image with good layer formation, preventing photoconductor filming, maintaining high image quality, and high productivity.
さらに樹脂帯電制御剤の分子量分布について重量平均分子量1×103以下の重量%を規定する。重量平均分子量1×103以下の成分は低分子量成分、コポリマー、アイオノマー、残モノマー、などであり、これらは帯電発生を阻害し、また温湿度の影響も受け帯電を変動させる。またこれらの成分は皮膚刺激性や魚毒性など安全性にも影響する。重量平均分子量1×103以下の成分が10重量%以上であると、温湿度の影響を大きく受け帯電性が不安定になる。 Further, the weight percent of the weight average molecular weight of 1 × 10 3 or less is defined for the molecular weight distribution of the resin charge control agent. Components having a weight average molecular weight of 1 × 10 3 or less are low molecular weight components, copolymers, ionomers, residual monomers, and the like, which inhibit charge generation and are affected by temperature and humidity to change the charge. These ingredients also affect safety such as skin irritation and fish toxicity. When the component having a weight average molecular weight of 1 × 10 3 or less is 10% by weight or more, it is greatly affected by temperature and humidity and the chargeability becomes unstable.
上記のような効果は以下に述べる理由からであるものと推定される。
すなわち、スルホン酸塩基含有モノマーと電子吸引基を有する芳香族モノマーを併用することにより、負帯電付与効果が高められる。さらにアクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマー、加えて、芳香族ビニルモノマーを使用することにより、一層帯電の環境安定性を高めるとともに樹脂硬度が高くなり、粉砕性が良くなるとともに、現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラー)の汚染がなく、感光体フィルミングを防止する効果が向上する。
The effects as described above are presumed to be as follows.
That is, the negative charge imparting effect can be enhanced by using a sulfonate group-containing monomer and an aromatic monomer having an electron withdrawing group in combination. Furthermore, by using acrylic acid ester monomers and / or methacrylic acid ester monomers, in addition to aromatic vinyl monomers, the environmental stability of charging is further enhanced, the resin hardness is increased, the grindability is improved, and the development is improved. There is no contamination of the sleeve or the layer thickness regulating member (blade or roller), and the effect of preventing photoconductor filming is improved.
加えて、これら樹脂帯電制御剤の低分子量成分加えて、これらのモノマーの組合せによる樹脂帯電制御剤は、フルカラートナー用バインダー樹脂として発色性及び画像強度の点から好適なポリエステル樹脂と組み合わせることにより、適度な分散性が得られ、帯電量分布がシャープな静電荷像現像用トナーが得られ、長期の帯電安定性及び高画像品質が得られる。 In addition, in addition to the low molecular weight components of these resin charge control agents, the resin charge control agent based on the combination of these monomers can be combined with a polyester resin suitable as a binder resin for full-color toners in terms of color development and image strength. A toner for developing an electrostatic image having an appropriate dispersibility and a sharp charge amount distribution can be obtained, and long-term charge stability and high image quality can be obtained.
本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤を構成するスルホン酸塩基含有モノマーとしては、脂肪族スルホン酸塩基含有モノマー及び芳香族スルホン酸塩基含有モノマーなどが挙げられる。脂肪族スルホン酸塩基含有モノマーとしては、ビニルスルホン酸、アリルビニルスルホン酸、2−アクリルアミド−2メチルプロパンスルホン酸、メタクリロイルオキシエチルスルホン酸、パーフルオロオクタンスルホン酸などのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩及び4級アンモニウム塩などが挙げられる。芳香族スルホン酸塩基含有モノマーとしては、スチレンスルホン酸、スルホフェニルアクリルアミド、スルホフェニルマレイミド、及びスルホフェニルイタコンイミドなどのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩及び4級アンモニウム塩等が挙げられる。前記金属塩においては重金属(ニッケル、銅、亜鉛、水銀、クロムなど)の塩は安全性の面から好ましくない。 Examples of the sulfonate group-containing monomer constituting the resin charge control agent used in the toner of the present invention include aliphatic sulfonate group-containing monomers and aromatic sulfonate group-containing monomers. Examples of aliphatic sulfonate group-containing monomers include alkali metal salts such as vinyl sulfonic acid, allyl vinyl sulfonic acid, 2-acrylamido-2 methylpropane sulfonic acid, methacryloyloxyethyl sulfonic acid, perfluorooctane sulfonic acid, and alkaline earth metals. Salts, amine salts and quaternary ammonium salts. Examples of the aromatic sulfonate group-containing monomer include alkali metal salts such as styrene sulfonic acid, sulfophenyl acrylamide, sulfophenyl maleimide, and sulfophenyl itaconimide, alkaline earth metal salts, amine salts, and quaternary ammonium salts. . Among the metal salts, salts of heavy metals (nickel, copper, zinc, mercury, chromium, etc.) are not preferable from the viewpoint of safety.
本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤を構成する電子吸引基を有する芳香族モノマーとしては、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、フルオロスチレン、ニトロスチレン、シアンスチレンなどのスチレン置換体、クロロフェニル(メタ)アクリレート、ブロモフェニル(メタ)アクリレート、ニトロフェニル(メタ)アクリレート、クロロフェニルオキシエチル(メタ)アクリレートなどのフェニル(メタ)アクリレート置換体、クロロフェニル(メタ)アクリルアミド、ブロモフェニル(メタ)アクリルアミド、ニトロフェニル(メタ)アクリルアミドなどのフェニル(メタ)アクリルアミド置換体、クロロフェニルマレイミド、ジクロロフェニルマレイミド、ニトロフェニルマレイミド、ニトロクロロフェニルマレイミドなどのフェニルマレイミド置換体、クロロフェニルイタコンイミド、ジクロロフェニルイタコンイミド、ニトロフェニルイタコンイミド、ニトロクロロフェニルイタコンイミドなどのフェニルイタコンイミド置換体、クロロフェニルビニルエーテル、ニトロフェニルビニルエーテルなどのフェニルビニルエーテル置換体などが挙げられる。特に、塩素原子またはニトロ基により置換されたフェニルマレイミド置換体及びフェニルイタコンイミド置換体が、帯電性や耐フィルミング性の面で好ましい。 Examples of the aromatic monomer having an electron withdrawing group constituting the resin charge control agent used in the toner of the present invention include styrene substituted products such as chlorostyrene, dichlorostyrene, bromostyrene, fluorostyrene, nitrostyrene, and cyanstyrene, chlorophenyl (meta ) Acrylate, bromophenyl (meth) acrylate, nitrophenyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate substitution products such as chlorophenyloxyethyl (meth) acrylate, chlorophenyl (meth) acrylamide, bromophenyl (meth) acrylamide, nitrophenyl ( Phenyl (meth) acrylamide substitution products such as meth) acrylamide, chlorophenylmaleimide, dichlorophenylmaleimide, nitrophenylmaleimide, nitrochlorophenylmale Phenylmaleimide substituents such as de, chlorophenyl itaconic imides, dichlorophenyl itaconic imides, nitrophenyl itaconic imide, phenyl itaconic imide substituents, such as nitro-chlorophenyl itaconate imide, chlorophenyl vinyl ether, and the like phenyl vinyl ether substituents such as nitro phenyl ether. In particular, a phenylmaleimide-substituted product and a phenylitaconimide-substituted product substituted with a chlorine atom or a nitro group are preferable in terms of chargeability and filming resistance.
さらに本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤を構成する、アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマーとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルなどが挙げられる。 Further, the acrylic acid ester monomer and / or methacrylic acid ester monomer constituting the resin charge control agent used in the toner of the present invention include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and propyl (meth) acrylate. N-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and the like.
さらに本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤を構成する、芳香族ビニルモノマーとしては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなどが挙げられる。本発明の樹脂帯電制御剤における各モノマーの構成比は、まず、スルホン酸塩基含有モノマーが樹脂帯電制御剤重量に対して1〜30重量%、さらに好ましくは2〜20重量%である。スルホン酸塩基含有モノマーが1重量%未満であると、帯電立上がり性能や飽和帯電量が十分でなく画像に影響を及ぼしやすい。また30重量%を超えると帯電の環境安定性が悪化し、高温高湿時帯電量が低くまた低温低湿時帯電量が高くなり、トナーの帯電安定性や高画像品質の維持が十分でない。さらに現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラー)の汚染や感光体フィルミングが発生しやすく、混練・粉砕工法でのトナー製造時の生産性も低下するという問題がある。 Further, examples of the aromatic vinyl monomer constituting the resin charge control agent used in the toner of the present invention include styrene, vinyl toluene, α-methyl styrene and the like. The composition ratio of each monomer in the resin charge control agent of the present invention is such that the sulfonate group-containing monomer is 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight, based on the weight of the resin charge control agent. When the sulfonate group-containing monomer is less than 1% by weight, the charge rising performance and the saturation charge amount are not sufficient, and the image tends to be affected. On the other hand, if it exceeds 30% by weight, the environmental stability of charging is deteriorated, the charge amount at high temperature and high humidity is low, and the charge amount at low temperature and low humidity is high, so that the charge stability of toner and the maintenance of high image quality are not sufficient. Further, there is a problem that the developing sleeve and the layer thickness regulating member (blade and roller) are easily contaminated and the photosensitive member filming occurs, and the productivity at the time of toner production by the kneading and pulverizing method is also lowered.
電子吸引基を有する芳香族モノマーは樹脂帯電制御剤重量に対して1〜80重量%、さらに好ましくは20〜70重量%である。電子吸引基を有する芳香族モノマーが1重量%未満であると、帯電量が十分でなく地汚れやトナー飛散が発生しやすい。また80重量%を超えるとトナー中への分散が悪く、トナーの帯電量分布が広くなり地汚れやトナー飛散が発生しやすく、高画像品質の維持が十分でない。 The aromatic monomer having an electron withdrawing group is 1 to 80% by weight, more preferably 20 to 70% by weight, based on the weight of the resin charge control agent. When the amount of the aromatic monomer having an electron-withdrawing group is less than 1% by weight, the charge amount is not sufficient, and background contamination and toner scattering are likely to occur. On the other hand, when the amount exceeds 80% by weight, the dispersion in the toner is poor, the toner charge amount distribution is widened, and background contamination and toner scattering are likely to occur, and the high image quality cannot be sufficiently maintained.
アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマーは樹脂帯電制御剤に対して10〜80重量%、さらに好ましくは20〜70重量%である。アクリル酸エステルモノマー及び/またはメタアクリル酸エステルモノマーが10重量%未満であると十分な帯電の環境安定性が得られず、また混練、粉砕工法でのトナー製造時の粉砕性が十分でなく、現像スリーブや層厚規制部材(ブレードやローラー)の汚染や感光体フィルミングを十分防止できない。80重量%を超えると、帯電立上がりや帯電量が十分でなく画像に影響を及ぼしやすい。 The acrylic acid ester monomer and / or methacrylic acid ester monomer is 10 to 80% by weight, more preferably 20 to 70% by weight, based on the resin charge control agent. If the acrylic acid ester monomer and / or methacrylic acid ester monomer is less than 10% by weight, sufficient charging environmental stability cannot be obtained, and the pulverization property at the time of toner production by the kneading and pulverization method is not sufficient, Contamination of the developing sleeve and the layer thickness regulating member (blade and roller) and photoconductor filming cannot be sufficiently prevented. If it exceeds 80% by weight, the rise of charge and the amount of charge are not sufficient, and the image tends to be affected.
芳香族ビニルモノマーは樹脂帯電制御剤重量に対して0〜30重量%、さらに好ましくは3〜20重量%である。芳香族ビニルモノマーが30重量%を超えると樹脂帯電制御剤が硬くなり、トナー中での分散性が低下し、帯電分布が広くなり地汚れや機内でのトナー飛散が発生しやすい。さらにトナーの定着性、特にカラートナーの混色時の発色性が不良となる。 The aromatic vinyl monomer is 0 to 30% by weight, more preferably 3 to 20% by weight, based on the weight of the resin charge control agent. When the amount of the aromatic vinyl monomer exceeds 30% by weight, the resin charge control agent becomes hard, the dispersibility in the toner is lowered, the charge distribution is widened, and background contamination and toner scattering are likely to occur. Further, the toner fixing property, particularly the color developing property when color toners are mixed, becomes poor.
本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤では、芳香族モノマーとして前述の通り、塩素原子やニトロ基により置換されたフェニルマレイミド置換体またはフェニルイタコンイミド置換体モノマーを用いることができる。これらモノマーの合成時の触媒、重合禁止剤、溶媒などの残留物に起因すると思われる体積抵抗のばらつきが生じ、所望のトナー帯電量に影響することがある。そのため、樹脂負帯電制御剤を含有するトナーの帯電立上がりや飽和帯電量のチャージアップなどの問題が発生する可能性がある。 In the resin charge control agent used in the toner of the present invention, as described above, a phenylmaleimide substituted or phenylitaconimide substituted monomer substituted with a chlorine atom or a nitro group can be used as the aromatic monomer. Variations in volume resistance that may be attributed to residues of catalyst, polymerization inhibitor, solvent, and the like during synthesis of these monomers may occur, affecting the desired toner charge amount. For this reason, there is a possibility that problems such as the rising of the charge of the toner containing the resin negative charge control agent and the charge-up of the saturation charge amount may occur.
従って、本発明においては、樹脂帯電制御剤の体積抵抗が9.5〜11.5LogΩ・cmの範囲にあるものを用いる。樹脂帯電制御剤の体積抵抗が9.5LogΩ・cm未満であると、現像ローラー上のトナーは初期的に所望の帯電量が十分得られず、地汚れやトナー飛散が発生する。樹脂帯電制御剤の体積抵抗が11.5LogΩ・cmを超えると、現像ローラー上のトナーは初期的に所望の帯電量が得られるが、経時でチャージアップし、一成分現像方式では現像ローラー上のトナー薄層が均一でなくなり、画像上に色スジ、ムラが発生する。また二成分現像方式では画像濃度が低下し、地汚れやトナー飛散が発生する。樹脂帯電制御剤の体積抵抗は、さらには10.0〜11.0LogΩ・cmが好ましい。 Therefore, in the present invention, a resin charge control agent having a volume resistance in the range of 9.5 to 11.5 Log Ω · cm is used. If the volume resistance of the resin charge control agent is less than 9.5 Log Ω · cm, the toner on the developing roller cannot initially obtain a sufficient charge amount, and scumming or toner scattering occurs. When the volume resistance of the resin charge control agent exceeds 11.5 LogΩ · cm, the toner on the developing roller can initially obtain a desired charge amount, but it is charged up over time. The toner thin layer is not uniform, and color streaks and unevenness occur on the image. In the two-component development method, the image density is lowered, and background staining and toner scattering occur. The volume resistance of the resin charge control agent is more preferably 10.0 to 11.0 LogΩ · cm.
本発明のトナーに含まれる樹脂帯電制御剤の体積抵抗の測定は、JIS規格K6911に準拠する。樹脂帯電制御剤をメッシュで整粒し23℃50%RHで調湿する。このサンプルを自動加圧成形機にて、サンプル量3g、加圧500kg/cm2で成形し、厚さ約2mm、直径4cmの円板状試験片を作製する。厚みはノギスで正確に測定の上、誘電体損測定器(安藤電気製TR−10Cなど)にセットし周波数1kHzの交流電圧を印加し体積抵抗を測定する。 The volume resistance of the resin charge control agent contained in the toner of the present invention is measured according to JIS standard K6911. The resin charge control agent is sized with a mesh and conditioned at 23 ° C. and 50% RH. This sample is molded by an automatic pressure molding machine with a sample amount of 3 g and a pressure of 500 kg / cm 2 to produce a disk-shaped test piece having a thickness of about 2 mm and a diameter of 4 cm. The thickness is accurately measured with a caliper, set in a dielectric loss measuring instrument (such as TR-10C manufactured by Ando Electric Co., Ltd.), and an AC voltage having a frequency of 1 kHz is applied to measure the volume resistance.
本発明のトナーに含まれる樹脂帯電制御剤は、フローテスターによる見掛け粘度が104Pa・sとなる温度が85〜110℃であることが好ましい。85℃未満であるとトナー中での適度な分散性が得られず、帯電が低下するだけでなく貯蔵安定性も不良となり凝集固化しやすい。また混練、粉砕、分級する生産工程から得る方法において、粉砕工程での固着が発生しやすく生産性を低化させる。また110℃を超えるとトナー中での分散性が低下し帯電量分布が広くなり、地汚れや機内でのトナー飛散が発生しやすい。さらにトナーの定着性、特にカラートナーの色重ね時の発色性が不良となる。見掛け粘度が104Pa・sとなる温度の測定は、フローテスターとして例えば島津製作所製CFT−500型を用い、荷重10kg/cm2、オリフィス径1mm×長さ1mm、昇温速度5℃/分で粘度測定し、見掛け粘度が104Pa・sになる温度を読み取るものである。 The resin charge control agent contained in the toner of the present invention preferably has a temperature at which the apparent viscosity by a flow tester is 104 Pa · s is 85 to 110 ° C. When the temperature is less than 85 ° C., an appropriate dispersibility in the toner cannot be obtained, and not only the charging is lowered but also the storage stability is deteriorated and aggregation and solidification are easily caused. Further, in the method obtained from the production process of kneading, pulverization, and classification, sticking in the pulverization process is likely to occur, and productivity is reduced. On the other hand, when the temperature exceeds 110 ° C., the dispersibility in the toner is lowered, the charge amount distribution is widened, and background contamination and toner scattering are easily generated. Further, the toner fixing property, particularly the color developing property when color toners are superimposed, becomes poor. The temperature at which the apparent viscosity becomes 104 Pa · s is measured using, for example, a CFT-500 model manufactured by Shimadzu Corporation as a flow tester, with a load of 10 kg / cm 2 , an orifice diameter of 1 mm × length of 1 mm, and a heating rate of 5 ° C./min. The temperature is measured and the temperature at which the apparent viscosity becomes 104 Pa · s is read.
また、本発明のトナーに含まれる樹脂帯電制御剤の重量平均分子量は、5×103〜1×105であることが好ましい。5×103未満であるとトナー中での適度な分散性が得られず、帯電が低下するだけでなく、混練、粉砕、分級からなる生産工程からトナーを得る方法において、粉砕工程での固着が発生しやすく生産性を低下させる。また1×105を超えるとトナー中での分散性が低下し帯電量分布が広くなり、地汚れや機内でのトナー飛散が発生しやすく、またトナーの定着性、発色性が不良となる。さらに樹脂帯電制御剤の重量平均分子量1×103以下の成分が10重量%以下であることが好ましい。重量平均分子量1×103以下の成分は低分子量成分、コポリマー、アイオノマー、残モノマー、などであり、これらは帯電発生を阻害し、また温湿度の影響も受け帯電を変動させる。またこれらの成分は皮膚刺激性や魚毒性など安全性にも影響する。重量平均分子量1×103以下の成分はさらに好ましくは6重量%以下である。 The weight average molecular weight of the resin charge control agent contained in the toner of the present invention is preferably 5 × 10 3 to 1 × 10 5 . If it is less than 5 × 10 3 , moderate dispersibility in the toner cannot be obtained and charging is not only reduced, but also in the method of obtaining toner from a production process consisting of kneading, pulverization and classification, fixing in the pulverization process Is prone to occur and decreases productivity. On the other hand, if it exceeds 1 × 10 5 , the dispersibility in the toner is lowered, the charge amount distribution is widened, the background stain or the toner scattering in the machine is likely to occur, and the toner fixability and color developability are poor. Furthermore, it is preferable that the component of the resin charge control agent having a weight average molecular weight of 1 × 10 3 or less is 10% by weight or less. Components having a weight average molecular weight of 1 × 10 3 or less are low molecular weight components, copolymers, ionomers, residual monomers, and the like, which inhibit charge generation and are affected by temperature and humidity to change the charge. These ingredients also affect safety such as skin irritation and fish toxicity. The component having a weight average molecular weight of 1 × 10 3 or less is more preferably 6% by weight or less.
また、本発明の前記バインダー樹脂のフローテスターによる見掛け粘度が103Pa・sとなる温度をT1、前記樹脂帯電制御剤のフローテスターによる見掛け粘度が104Pa・sとなる温度をT2としたとき、T1、T2が0.9<T1/T2<1.4の関係を満たすことが好ましい。 Further, the temperature at which the apparent viscosity of the binder resin of the present invention by a flow tester is 10 3 Pa · s is T1, and the temperature at which the apparent viscosity of the resin charge control agent by a flow tester is 10 4 Pa · s is T2. In this case, it is preferable that T1 and T2 satisfy the relationship of 0.9 <T1 / T2 <1.4.
帯電制御剤のバインダー樹脂への分散はトナーの帯電性能を決める大きな因子となる。本発明では特定のバインダー樹脂と特定の樹脂帯電制御剤との組合せにより、帯電性が良好で帯電立上がり性にすぐれたトナーが得られる。しかしバインダー樹脂と樹脂帯電制御剤との分散性(相溶性)が、帯電性能に影響することは前述の通り明らかである。本発明者らはバインダー樹脂及び樹脂帯電制御剤の個々のフローテスターによる見掛け粘度に着目すると共に、それらの分散度を研究し最適範囲を得た。T1/T2比が0.9未満ではバインダー樹脂と樹脂帯電制御剤の見掛け粘度が近接し、バインダー樹脂と樹脂帯電制御剤が相溶状態になり飽和帯電量の不足、帯電立上がり不良などを生じる。T1/T2比が1.4を超えるとバインダー樹脂と樹脂帯電制御剤の見掛け粘度が離れすぎ、樹脂帯電制御剤が分散不良となり、初期地汚れ、経時での帯電低下が発生する。特定の樹脂帯電制御剤について構成モノマーの規定、見掛け粘度の規定、分散されるバインダー樹脂との見掛け粘度比の規定により、良好な帯電性を示すと共に、フィルミングも発生しにくくなっている。 Dispersion of the charge control agent in the binder resin is a major factor that determines the charging performance of the toner. In the present invention, a combination of a specific binder resin and a specific resin charge control agent provides a toner having good chargeability and excellent charge rise. However, as described above, it is clear that the dispersibility (compatibility) between the binder resin and the resin charge control agent affects the charging performance. The inventors paid attention to the apparent viscosities of the binder resin and the resin charge control agent by the individual flow testers and studied the degree of dispersion thereof to obtain the optimum range. When the T1 / T2 ratio is less than 0.9, the apparent viscosity of the binder resin and the resin charge control agent is close to each other, and the binder resin and the resin charge control agent are in a compatible state, resulting in a shortage of the saturated charge amount and a charge rise failure. When the T1 / T2 ratio exceeds 1.4, the apparent viscosity of the binder resin and the resin charge control agent is too far apart, resulting in poor dispersion of the resin charge control agent, initial ground contamination, and a decrease in charge over time. With respect to a specific resin charge control agent, the constitutional monomer, the apparent viscosity, and the apparent viscosity ratio with the binder resin to be dispersed exhibit good chargeability and are less likely to cause filming.
本発明のトナーに用いる樹脂帯電制御剤の添加量は、トナー粒子に対して0.1〜20重量%が好ましく、望ましくは0.5〜10重量%である。0.1重量%未満の場合は帯電の立上がりや帯電量が十分でなく、地汚れ、チリなど画像に影響を及ぼしやすい。20重量%を超える場合は、分散が悪くなり帯電量分布が広くなり、地汚れや機内でのトナー飛散が発生しやすい。 The addition amount of the resin charge control agent used in the toner of the present invention is preferably 0.1 to 20% by weight, desirably 0.5 to 10% by weight, based on the toner particles. If it is less than 0.1% by weight, the rising of the charge and the charge amount are not sufficient, and the image tends to affect the image such as background stains and dust. If it exceeds 20% by weight, the dispersion becomes poor, the charge amount distribution becomes wide, and background contamination and toner scattering are likely to occur.
本発明のトナーに用いられる添加剤としては、後でも述べるが、樹脂帯電制御剤を用いる場合、1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカ、1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m2/gの疎水化処理された特定の性能を有する酸化チタン、が挙げられる。これらの添加剤を前記ポリエステル樹脂、樹脂帯電制御剤と用いることで、帯電性の安定したトナーが得られる。 As will be described later, the additive used in the toner of the present invention will be described later. When a resin charge control agent is used, the silica having a primary particle size of 0.01 to 0.03 μm and a primary particle size of 0.1. And a specific surface area of 60 to 140 m 2 / g of hydrophobized titanium oxide having a specific performance of 01 to 0.03 μm. By using these additives with the polyester resin and the resin charge control agent, a toner having stable chargeability can be obtained.
すなわち、1次粒子径0.01〜0.03μmの疎水化処理されたシリカを母体トナー表面に付着させることによりトナーに必要な流動性と帯電性が付与され、現像ローラー上及び現像ローラーから感光体への現像性が良好となる。本タイプのシリカの添加量は母体トナー100重量部に対し2.1重量部以上とすることが好ましく、これによりトナーの現像ローラー上での薄層が均一となり、薄層のムラが大幅に改善され、更に長期の現像ローラーの攪拌により攪拌現像剤塗布ブレードへのトナーの融着による白スジの発生を防止する。これより少ない場合には、トナーの流動性が十分得られず現像ローラーに必要な量のトナーが供給されなかったり、必要なトナーの帯電量が得られない場合がある。またトナーの現像ローラー上での薄層が不均一となり、トナーの均一な現像及び画像が得られない場合や攪拌現像剤塗布ブレードへのトナーの融着による白スジの発生する場合がある。 That is, by attaching hydrophobically treated silica having a primary particle diameter of 0.01 to 0.03 μm to the surface of the base toner, the required fluidity and chargeability are imparted to the toner, and the toner is exposed on the developing roller and from the developing roller. Developability to the body is improved. The addition amount of this type of silica is preferably 2.1 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the base toner. This makes the thin layer of the toner uniform on the developing roller and greatly improves the unevenness of the thin layer. Further, the generation of white streaks due to the fusion of the toner to the stirring developer coating blade is prevented by further stirring the developing roller. If the amount is less than this, the toner fluidity may not be sufficiently obtained, and a necessary amount of toner may not be supplied to the developing roller, or a necessary toner charge amount may not be obtained. In addition, the thin layer of the toner on the developing roller becomes non-uniform, and there may be a case where uniform development of the toner and an image cannot be obtained, or white streaks due to fusion of the toner to the stirring developer coating blade may occur.
また、1次粒子径0.01〜0.03μmで比表面積60〜140m2/gの疎水化処理された酸化チタンを母体トナーの表面に付着させる事により、トナーの帯電性の安定化、特に帯電立ち上がり性とチャージアップが防止される。本タイプの酸化チタンの添加量は母体トナー100重量部に対し0.4〜1.0重量部が好ましい。0.4重量部より少ない場合にはトナーの帯電性が高すぎて十分なトナーの現像が行われない場合がある。また1.0重量部より多く添加した場合には、トナーの帯電性が低すぎてトナーが現像ローラーから飛散したり、地肌汚れの原因となる場合がある。なお前記母体トナーとは、添加剤以外の材料、少なくともバインダー樹脂、着色材及び樹脂帯電制御剤を含む製造途中の粒子を意味する。 Further, by adhering hydrophobically treated titanium oxide having a primary particle size of 0.01 to 0.03 μm and a specific surface area of 60 to 140 m 2 / g to the surface of the base toner, the charging property of the toner is stabilized. Charge rise and charge up are prevented. The addition amount of this type of titanium oxide is preferably 0.4 to 1.0 part by weight based on 100 parts by weight of the base toner. If the amount is less than 0.4 parts by weight, the toner may be too charged and sufficient toner development may not be performed. On the other hand, when added in an amount of more than 1.0 part by weight, the chargeability of the toner is too low, and the toner may scatter from the developing roller or cause background stains. The base toner means particles in the middle of production containing materials other than additives, at least a binder resin, a colorant, and a resin charge control agent.
また、本発明のトナーバインダー樹脂(A)中に、上記重縮合ポリエステル樹脂以外に、必要により、他の樹脂などを含有させることもできる。
他の樹脂としては、スチレン系樹脂[スチレンとアルキル(メタ)アクリレートの共重合体、スチレンとジエン系モノマーとの共重合体等]、エポキシ樹脂(ビスフェノールAジグリシジルエーテル開環重合物等)、ウレタン樹脂(ジオールおよび/または3価以上のポリオールとジイソシアネートの重付加物等)などが挙げられる。
他の樹脂の重量平均分子量は、好ましくは1000〜200万である。
トナーバインダー樹脂(A)における他の樹脂の含有量は、好ましくは0〜40重量%、さらに好ましくは0〜30重量%、特に好ましくは0〜20重量%である。
In addition to the polycondensed polyester resin, the toner binder resin (A) of the present invention may contain other resins, if necessary.
Other resins include styrene resins (such as copolymers of styrene and alkyl (meth) acrylate, copolymers of styrene and diene monomers), epoxy resins (such as bisphenol A diglycidyl ether ring-opening polymer), Examples thereof include urethane resins (diols and / or polyaddition products of trivalent or higher polyols and diisocyanates, etc.).
The weight average molecular weight of the other resin is preferably 1000 to 2 million.
The content of the other resin in the toner binder resin (A) is preferably 0 to 40% by weight, more preferably 0 to 30% by weight, and particularly preferably 0 to 20% by weight.
ポリエステル樹脂を2種以上併用する場合、および少なくとも1種のポリエステル樹脂と他の樹脂を混合する場合、予め粉体混合または溶融混合してもよいし、トナー化時に混合してもよい。
溶融混合する場合の温度は、好ましくは80〜180℃、さらに好ましくは100〜170℃、とくに好ましくは120〜160℃である。
混合温度が低すぎると充分に混合できず、不均一となることがある。2種以上のポリエステル樹脂を混合する場合、混合温度が高すぎると、エステル交換反応による平均化などが起こるため、トナーバインダーとして必要な樹脂物性が維持できなくなる場合がある。
When two or more kinds of polyester resins are used in combination, and when at least one kind of polyester resin and another resin are mixed, powder mixing or melt mixing may be performed in advance, or they may be mixed at the time of toner formation.
The temperature at the time of melt mixing is preferably 80 to 180 ° C, more preferably 100 to 170 ° C, and particularly preferably 120 to 160 ° C.
If the mixing temperature is too low, sufficient mixing cannot be achieved, which may result in non-uniformity. When two or more kinds of polyester resins are mixed, if the mixing temperature is too high, averaging due to transesterification occurs, so that the resin physical properties necessary as a toner binder may not be maintained.
溶融混合する場合の混合時間は、好ましくは10秒〜30分、さらに好ましくは20秒〜10分、とくに好ましくは30秒〜5分である。2種以上のポリエステル樹脂を混合する場合、混合時間が長すぎると、エステル交換反応による平均化などが起こるため、トナーバインダーとして必要な樹脂物性が維持できなくなる場合がある。
溶融混合する場合の混合装置としては、反応槽などのバッチ式混合装置、および連続式混合装置が挙げられる。適正な温度で短時間で均一に混合するためには、連続式混合装置が好ましい。連続混合装置としては、エクストルーダー、コンテイニアスニーダー、3本ロールなどが挙げられる。これらのうちエクストルーダーおよびコンテイニアスニーダーが好ましい。
The mixing time in the case of melt mixing is preferably 10 seconds to 30 minutes, more preferably 20 seconds to 10 minutes, and particularly preferably 30 seconds to 5 minutes. When two or more kinds of polyester resins are mixed, if the mixing time is too long, averaging due to transesterification occurs, so that the resin physical properties necessary as a toner binder may not be maintained.
Examples of the mixing device in the case of melt mixing include a batch type mixing device such as a reaction tank and a continuous mixing device. In order to uniformly mix at an appropriate temperature in a short time, a continuous mixing device is preferable. Examples of the continuous mixing device include an extruder, a continuous kneader, and a three roll. Of these, extruders and container kneaders are preferred.
粉体混合する場合は、通常の混合条件および混合装置で混合することができる。
粉体混合する場合の混合条件としては、混合温度は、好ましくは0〜80℃、さらに好ましくは10〜60℃である。混合時間は、好ましくは3分以上、さらに好ましくは5〜60分である。混合装置としては、へンシェルミキサー、ナウターミキサー、およびバンパリーミキサー等が挙げられる。好ましくはへンシェルミキサーである。
In the case of powder mixing, it can be mixed with normal mixing conditions and mixing equipment.
As mixing conditions in the case of powder mixing, the mixing temperature is preferably 0 to 80 ° C, more preferably 10 to 60 ° C. The mixing time is preferably 3 minutes or more, more preferably 5 to 60 minutes. Examples of the mixing device include a Henschel mixer, a Nauter mixer, and a bumper mixer. A Henschel mixer is preferred.
本発明の静電荷像現像用トナーは、少なくとも本発明のトナーバインダー樹脂(A)と着色剤(B)から構成され、必要に応じて離型剤(C)、帯電制御剤(D)、および流動化剤(E)等、種々の添加剤を含有する。 The electrostatic image developing toner of the present invention comprises at least the toner binder resin (A) of the present invention and a colorant (B), and if necessary, a release agent (C), a charge control agent (D), and Contains various additives such as fluidizing agent (E).
(着色剤)
着色剤(B)としては、公知の染料、顔料および磁性粉が使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、マグネタイト、鉄黒及びそれらの混合物が使用できる。
着色剤の含有量は、染料または顔料を使用する場合にはトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
また、磁性粉を着色剤として使用する場合には、トナーに対して通常1〜70重量%、好ましくは15〜70重量%、さらに好ましくは30〜60重量%、特に好ましくは2〜30重量%である。
(Coloring agent)
As the colorant (B), known dyes, pigments and magnetic powders can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, Yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Tan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Parared, Faise Red, Paracro Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carnmin BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake , Thioindigo red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyra Ron Red, Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indance Ren Blue (RS, BC), Indigo, Ultramarine Blue, Bitumen, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Chrome Oxide, Pyridian, Emerald Green , Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon, magnetite, iron black and mixtures thereof can be used.
The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight based on the toner when a dye or pigment is used.
When magnetic powder is used as a colorant, it is usually 1 to 70% by weight, preferably 15 to 70% by weight, more preferably 30 to 60% by weight, particularly preferably 2 to 30% by weight based on the toner. It is.
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。 The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded together with the production of the master batch or the master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene or the like, or a copolymer of these and a vinyl compound, Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.
(離型剤)
離型剤(C)としては、融点が50〜120℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
(Release agent)
As the release agent (C), a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 ° C. works more effectively as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller and the toner interface. As a result, it is effective against high temperature offset without applying a release agent such as oil to the fixing roller. Examples of such a wax component include the following. Examples of waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline, And petroleum waxes such as petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers can be used. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. .
離型剤(C)として好ましくは、カルナウバワックス(C1)、フィッシャートロプシュワックス(C2)、パラフィンワックス(C3)、およびポリオレフインワックス(C4)などが挙げられる。
(C1)としては、天然カルナウバワックス、および脱遊離脂肪酸型カルナウバワックスが挙げられる。
(C2)としては、石油系フィッシャートロプシュワックス(シューマン・サゾール社製パラフリントH1、パラフリントH1N4およびラフリントC105など)、天然ガス系フィッシャートロプシュワックス(シェルMDS社製FT100など)、およびこれらフィッシャートロプシュワックスを分別結晶化などの方法で精製したもの[日本精蝋(株)製MDP−7000、MDP−7010など]などが挙げられる。
(C3)としては、石油ワックス系のパラフィンワックス[日本精蝋(株)製パラフィンワックスHNP−5、HNP−9、HNP−11など]などが挙げられる。
(C4)としては、ポリエチレンワックス[三洋化成工業(株)製サンワックス171P、サンワックスLEL400Pなど]、およびポリプロピレンワックス[三洋化成工業(株)製ビスコール550P、ビスコール660Pなど]などが挙げられる。
これらのワックスの内、カルナウバワックス、およびフィッシャートロプシュワックスが好ましく、カルナウバワックス、および石油系フィッシャートロプシュワックスがさらに好ましい。これらのワックスを離型剤として使用することで、トナーとした場合の低温定着性が優れる。
Preferred examples of the mold release agent (C) include carnauba wax (C1), Fischer-Tropsch wax (C2), paraffin wax (C3), and polyolefin wax (C4).
Examples of (C1) include natural carnauba wax and defree fatty acid type carnauba wax.
(C2) includes petroleum-based Fischer-Tropsch wax (such as Paraflint H1, Paraflint H1N4 and Laughlint C105 manufactured by Schumann-Sazol), natural gas-based Fischer-Tropsch wax (such as FT100 manufactured by Shell MDS), and these Fischer-Tropsch waxes And purified by a method such as fractional crystallization [Nippon Seiwa Co., Ltd. MDP-7000, MDP-7010, etc.].
Examples of (C3) include petroleum wax-based paraffin wax [Nippon Seiwa Co., Ltd. paraffin wax HNP-5, HNP-9, HNP-11, etc.].
Examples of (C4) include polyethylene wax (Sanyo Chemical Industries, Ltd., Sun Wax 171P, Sun Wax LEL400P, etc.), and polypropylene wax (Sanyo Chemical Industries, Ltd., Viscol 550P, Viscol 660P, etc.).
Of these waxes, carnauba wax and Fischer-Tropsch wax are preferred, and carnauba wax and petroleum Fischer-Tropsch wax are more preferred. By using these waxes as release agents, the low-temperature fixability when toner is used is excellent.
トナー中の離型剤(C)の含有量は、好ましくは0〜15重量%であり、さらに好ましくは1〜10重量%である。 The content of the release agent (C) in the toner is preferably 0 to 15% by weight, more preferably 1 to 10% by weight.
(帯電制御剤)
帯電制御剤(D)としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、含金アゾ染料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、4級アンモニウム塩含有ポリマー、スルホン酸基含有ポリマー、含フッ素系ポリマー、ハロゲン置換芳香環含有ポリマー、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
(Charge control agent)
As the charge control agent (D), known ones can be used, for example, nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, metal-containing azo dyes, rhodamine dyes, alkoxy amines, Quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus alone or compounds, tungsten alone or compounds, fluorine-based activators, quaternary ammonium salt-containing polymers, sulfonic acid group-containing polymers, fluorine-containing Polymer, halogen-substituted aromatic ring-containing polymer, salicylic acid metal salt, salicylic acid derivative metal salt, and the like. Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenolic condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSY VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit) Manufactured), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo series Fee, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.
帯電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。 The amount of the charge control agent used is determined by the toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the dispersion method, but is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller is increased, the flowability of the developer is lowered, and the image density is lowered. Invite.
本発明において用いる帯電制御剤としては、前記樹脂帯電制御剤や、請求項11〜20に記載のものが特に好ましい。
該樹脂帯電制御剤に関しては、すでに説明したとおりである。
該請求項11〜20に記載のものは、顕著に良好な帯電性を示し、トナー中の含有量は、好ましくは0.01〜20重量%、さらに好ましくは0.1〜15重量%である。
As the charge control agent used in the present invention, the resin charge control agent and those described in claims 11 to 20 are particularly preferable.
The resin charge control agent is as already described.
The toner according to claims 11 to 20 exhibits remarkably good chargeability, and the content in the toner is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 15% by weight. .
(流動化剤、トナー外添剤)
本発明のトナーに添加する流動化剤(E)としての外添剤である無機微粒子として、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。この中でも、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物が好ましく、個数平均粒径が8〜80nmの範囲の外添剤と120〜300nmの範囲の外添剤が好ましい。上記無機微粒子の中では、シリカ、アルミナ、酸化チタンが好適であり、特に、シリカ、酸化チタンが好適である。さらに外添剤として少なくとも一次粒子の個数平均粒径が5〜40nmの酸化チタンを含有することがトナー帯電性、流動性の点でより好ましい。
この無機微粒子等の外添剤はトナー母体に対し0.01から5重量%使用することがより好ましい。
トナーの流動性を高度に制御する手段として、外添剤の製造条件の制御だけでなく、外添剤生成後の解砕、篩がけ他が有効で、さらにトナー表面への付着させかた、付着状態も重要となる。
(Fluidizer, toner external additive)
Examples of inorganic fine particles that are external additives as a fluidizing agent (E) added to the toner of the present invention include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, and iron oxide. , Copper oxide, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate , Silicon carbide, silicon nitride and the like. Among these, a metal oxide, a metal nitride, and a metal carbide are preferable, and an external additive having a number average particle size in the range of 8 to 80 nm and an external additive in the range of 120 to 300 nm are preferable. Among the inorganic fine particles, silica, alumina, and titanium oxide are preferable, and silica and titanium oxide are particularly preferable. Further, it is more preferable in terms of toner chargeability and fluidity that at least the primary particles contain titanium oxide having a primary particle number average particle size of 5 to 40 nm.
The external additive such as inorganic fine particles is more preferably used in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the toner base.
As a means of highly controlling the fluidity of the toner, not only the control of the production conditions of the external additive, but also the crushing, sieving and the like after the production of the external additive are effective. The adhesion state is also important.
外添剤としては、無機微粒子や疎水化処理無機微粒子を併用することができるが、疎水化処理された一次粒子の平均粒径が1〜20nm、より好ましくは6〜15nm(BET法による比表面積で100〜400m2/g)、の小粒径無機微粒子と30〜150nm、より好ましくは90〜130nm(BET法による比表面積で20〜100m2/g)の大粒径無機微粒子を少なくとも2種類以上がトナー表面に存在することがより好ましい。またさらに好ましくは、小粒径無機微粒子はシリカあるいは酸化チタンでその両方が存在するとより好ましい。また大粒径無機微粒子はシリカがより好ましい。さらにゾルゲル法等湿式法で製造されたシリカがより好ましい。また中粒径無機微粒子として20〜50nm(BET法による比表面積で40〜100m2/g)の無機微粒子、さらに好ましくはシリカ、がトナー表面にさらに存在するとさらに好ましい。 As the external additive, inorganic fine particles or hydrophobized inorganic particles can be used in combination. The average particle size of the hydrophobized primary particles is 1 to 20 nm, more preferably 6 to 15 nm (specific surface area according to the BET method). 100 to 400 m 2 / g), and 30 to 150 nm, more preferably 90 to 130 nm ( 20 to 100 m 2 / g specific surface area according to the BET method) and at least two kinds of large particle size inorganic fine particles More preferably, the above is present on the toner surface. More preferably, the small particle size inorganic fine particles are silica or titanium oxide, and both are more preferable. Silica is more preferable for the large particle size inorganic fine particles. Further, silica produced by a wet method such as a sol-gel method is more preferable. Further, it is more preferable that inorganic fine particles having a medium particle diameter of 20 to 50 nm (specific surface area by BET method of 40 to 100 m 2 / g), more preferably silica, are further present on the toner surface.
該無機微粒子としては、条件を満たせば公知のものすべて使用可能である。例えば、シリカ微粒子、疎水性シリカ、脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど)、金属酸化物(チタニア、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモンなど)、フルオロポリマー等を含有してもよい。 Any known inorganic fine particles can be used as long as the conditions are satisfied. For example, silica fine particles, hydrophobic silica, fatty acid metal salts (such as zinc stearate and aluminum stearate), metal oxides (such as titania, alumina, tin oxide, and antimony oxide), fluoropolymers, and the like may be contained.
特に好適な添加剤としては、疎水化されたシリカ、チタニア、酸化チタン、アルミナ微粒子があげられる。シリカ微粒子としては、HDK H 2000、HDK H 2000/4、HDK H 2050EP、HVK21、HDK H 1303(以上ヘキスト)やR972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(以上日本アエロジル)がある。また、チタニア微粒子としては、P−25(日本アエロジル)やSTT−30、STT−65C−S(以上チタン工業)、TAF−140(富士チタン工業)、MT−150W、MT−500B、MT−600B、MT−150A(以上テイカ)などがある。特に疎水化処理された酸化チタン微粒子としては、T−805(日本アエロジル)やSTT−30A、STT−65S−S(以上チタン工業)、TAF−500T、TAF−1500T(以上富士チタン工業)、MT−100S、MT−100T(以上テイカ)、IT−S(石原産業)などがある。 Particularly suitable additives include hydrophobized silica, titania, titanium oxide, and alumina fine particles. Silica fine particles include HDK H 2000, HDK H 2000/4, HDK H 2050EP, HVK21, HDK H 1303 (above Hoechst) and R972, R974, RX200, RY200, R202, R805, and R812 (above Nippon Aerosil). Further, as titania fine particles, P-25 (Nippon Aerosil), STT-30, STT-65C-S (above Titanium Industry), TAF-140 (Fuji Titanium Industry), MT-150W, MT-500B, MT-600B MT-150A (taker above). Particularly, the hydrophobized titanium oxide fine particles include T-805 (Nippon Aerosil), STT-30A, STT-65S-S (above Titanium Industry), TAF-500T, TAF-1500T (above Fuji Titanium Industry), MT -100S, MT-100T (above Taka), IT-S (Ishihara Sangyo), etc.
疎水化処理された酸化物微粒子、シリカ微粒子及びチタニア微粒子、アルミナ微粒子を得るためには、親水性の微粒子をメチルトリメトキシシランやメチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤で処理して得ることができる。またシリコーンオイルを必要ならば熱を加えて無機微粒子に処理した、シリコーンオイル処理酸化物微粒子、無機微粒子も好適である。 In order to obtain hydrophobized oxide fine particles, silica fine particles, titania fine particles, and alumina fine particles, hydrophilic fine particles are treated with a silane coupling agent such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, or octyltrimethoxysilane. Can be obtained. In addition, silicone oil-treated oxide fine particles and inorganic fine particles obtained by treating silicone oil with heat if necessary to treat it with inorganic fine particles are also suitable.
シリコーンオイルとしては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、アクリル、メタクリル変性シリコーンオイル、αメチルスチレン変性シリコーンオイル等が使用できる。無機微粒子としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸パリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。その中でも特にシリカと二酸化チタンが好ましい。添加量はトナーに対し0.1から5重量%、好ましくは0.3から3重量%を用いることができる。無機微粒子の一次粒子の平均粒径は、100nm以下、好ましくは3nm以上70nm以下である。この範囲より小さいと、無機微粒子がトナー中に埋没し、その機能が有効に発揮されにくい。またこの範囲より大きいと、感光体表面を不均一に傷つけ好ましくない。 Examples of the silicone oil include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, chlorophenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, alkyl modified silicone oil, fluorine modified silicone oil, polyether modified silicone oil, alcohol modified silicone oil, amino modified silicone. Oil, epoxy-modified silicone oil, epoxy-polyether-modified silicone oil, phenol-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, mercapto-modified silicone oil, acrylic, methacryl-modified silicone oil, α-methylstyrene-modified silicone oil, and the like can be used. Examples of the inorganic fine particles include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, iron oxide, copper oxide, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, and silica ash. Examples thereof include stone, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, parium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Of these, silica and titanium dioxide are particularly preferred. The addition amount can be 0.1 to 5% by weight, preferably 0.3 to 3% by weight, based on the toner. The average particle size of the primary particles of the inorganic fine particles is 100 nm or less, preferably 3 nm or more and 70 nm or less. If it is smaller than this range, the inorganic fine particles are buried in the toner, and the function is hardly exhibited effectively. On the other hand, if it is larger than this range, the surface of the photoreceptor is undesirably damaged.
この他の外添剤、流動化剤としては、高分子系微粒子、たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。 Other external additives and fluidizing agents include polymer-based fine particles such as soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization, polystyrene, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer, silicone, benzoguanamine, Examples of the polymer particles include a polycondensation system such as nylon and a thermosetting resin.
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。 Such a fluidizing agent can be surface-treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. .
感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01から1μmのものが好ましい。 Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photoreceptor or the primary transfer medium include, for example, zinc stearate, calcium stearate, fatty acid metal salts such as stearic acid, such as polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene fine particles, etc. And polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.
本発明のトナーはその他の添加物として例えば、フルオロポリマー、低分子量ポリオレフィン、金属酸化物(酸化アルミニウム、酸化錫、酸化アンチモンなど)、導電性付与剤(カーボンブラック、酸化スズなど)、磁性体、さらにそれら添加物を表面処理したものなどを併用しても良い。それら添加剤は1種または2種以上を合わせて用いてよく、含有量は一般にトナー100重量部に対し0.1〜10重量部である。 The toner of the present invention includes other additives such as fluoropolymers, low molecular weight polyolefins, metal oxides (such as aluminum oxide, tin oxide, and antimony oxide), conductivity imparting agents (such as carbon black and tin oxide), magnetic materials, Furthermore, you may use together what surface-treated those additives. These additives may be used alone or in combination of two or more, and the content is generally 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner.
帯電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えてもよい。
トナーに添加する方法として、ヘンシェルミキサー、Qミキサー等による乾式外添処理だけでなく、湿式外添処理(溶媒、水(必要に応じて濡れ性改善のための活性剤等を含有させる))による付着も有効である。
外添剤の混合方式であるが、外添剤の母体トナーへの外添は、母体トナーと外添剤をミキサー類を用い混合・攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー表面に被覆される乾式混合でもよい。このとき、無機微粒子や樹脂微粒子等の外添剤が均一にかつ強固に母体トナーに付着させることが耐久性の点で重要である。これら添加条件として、ミキサー類の羽形状、回転数、混合時間、混合回数、外添剤量、母体トナー量、母体トナーの表面性(凹凸、硬度、粘弾性、他)が重要となる。
The charge control agent and the release agent can be melt-kneaded together with the master batch and the binder resin, or may be added when dissolved and dispersed in an organic solvent.
As a method of adding to the toner, not only dry external addition treatment using a Henschel mixer, Q mixer, etc., but also wet external addition treatment (solvent, water (containing an activator for improving wettability as required)). Adhesion is also effective.
The external additive is mixed into the base toner. The external additive is added to the base toner by mixing and stirring the base toner and the external additive using a mixer while the external additive is crushed on the toner surface. It may be a dry mix to be coated. At this time, it is important in terms of durability that external additives such as inorganic fine particles and resin fine particles are uniformly and firmly attached to the base toner. As these addition conditions, the blade shape of the mixer, the number of rotations, the mixing time, the number of times of mixing, the amount of the external additive, the amount of the base toner, and the surface properties (unevenness, hardness, viscoelasticity, etc.) of the base toner are important.
また、湿式混合として、液中で無機微粒子付着処理を施すことができる。トナー粒子が水中で形成され、用いた界面活性剤等を洗浄によって除去した後に、本工程を行なってもよい。水中に存在している余剰の界面活性剤をろ過、遠心分離などの固液分離操作をして除去し、得られたケーキ、スラリーを水系媒体中に再分散する。さらにそのスラリーに無機微粒子を添加分散する。あらかじめ無機微粒子を水系分散体に分散させておくこともできる。その際逆極性の界面活性剤を用いて分散しておくとトナー粒子表面への付着はさらに効率的に行われる。また無機微粒子が疎水化処理されており水系分散体に分散させにくい場合は少量のアルコールなどとの併用により界面張力を下げて濡れ易くしてから無機微粒子を分散させてもよい。その後、逆極性の界面活性剤水溶液を攪拌下徐々に添加する。逆極性の界面活性剤はトナー粒子固形分に対し0.01から1重量%使用することが好ましい。逆極性の界面活性剤の添加によって無機微粒子分散体の水中での荷電が中和され、トナー粒子表面に無機微粒子を凝集付着させることができる。この無機微粒子はトナー粒子固形分に対し0.01から5重量%使用することが好ましい。
これらトナー表面に付着させた無機微粒子は、その後スラリーを加熱することによりトナー表面に固定化し、脱離を防止することができる。その際トナーを構成する樹脂のTgよりも高い温度にて加熱することが望ましい。さらに凝集を防止しながら乾燥後加熱処理を行なってもよい。
Moreover, an inorganic fine particle adhesion process can be performed in a liquid as wet mixing. This step may be performed after the toner particles are formed in water and the used surfactant and the like are removed by washing. Excess surfactant present in water is removed by solid-liquid separation such as filtration and centrifugation, and the resulting cake and slurry are redispersed in an aqueous medium. Further, inorganic fine particles are added and dispersed in the slurry. Inorganic fine particles can be dispersed in an aqueous dispersion in advance. At that time, if dispersed using a surfactant having a reverse polarity, adhesion to the surface of the toner particles is more efficiently performed. In addition, when the inorganic fine particles are hydrophobized and are difficult to disperse in the aqueous dispersion, the inorganic fine particles may be dispersed after the interfacial tension is lowered by using a small amount of alcohol or the like to facilitate wetting. Thereafter, an aqueous surfactant solution having a reverse polarity is gradually added with stirring. The reverse polarity surfactant is preferably used in an amount of 0.01 to 1% by weight based on the solid content of the toner particles. By adding a surfactant having a reverse polarity, the charge of the inorganic fine particle dispersion in water is neutralized, and the inorganic fine particles can be aggregated and adhered to the surface of the toner particles. The inorganic fine particles are preferably used in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the solid content of the toner particles.
The inorganic fine particles adhered to the toner surface can be fixed to the toner surface by heating the slurry thereafter to prevent detachment. At that time, it is desirable to heat at a temperature higher than the Tg of the resin constituting the toner. Further, heat treatment may be performed after drying while preventing aggregation.
また、感光体表面の摩擦係数を下げ、クリーニング性を上げるために、本発明のトナーに潤滑剤として、ステアリン酸金属塩を混合させてもよい。ステアリン酸亜鉛が好適である。 Further, in order to lower the coefficient of friction on the surface of the photoreceptor and improve the cleaning property, a metal stearate may be mixed as a lubricant in the toner of the present invention. Zinc stearate is preferred.
(製造方法)
また、本発明の静電化像現像用トナーは、従来から知られている粉砕法や重合法で製造することが可能で、例えば、気流式粉砕法、機械式粉砕法、乳化凝集法、懸濁重合法などが挙げられ、その製造方法によって発明の効果が損なわれることはない。
トナーの製造法としては、例えば公知の混練粉砕法等で行なう場合は、上記トナー構成成分を乾式ブレンドした後、溶融混練し、その後、ジェットミル等を用いて微粉砕し、さらに風力分級し、体積平均粒径が2〜10μmの粒子として得られる。
なお、体積平均粒径は、コールターカウンター[例えば、商品名:マルチサイザーIII(コールタ一社製)]を用い測定される。
(Production method)
The electrostatic image developing toner of the present invention can be produced by a conventionally known pulverization method or polymerization method. For example, an airflow pulverization method, a mechanical pulverization method, an emulsion aggregation method, a suspension method Examples thereof include a polymerization method, and the production method does not impair the effects of the invention.
As a toner production method, for example, in the case of a known kneading and pulverizing method, the toner constituents are dry-blended, melt-kneaded, then finely pulverized using a jet mill or the like, and further subjected to air classification, It is obtained as particles having a volume average particle diameter of 2 to 10 μm.
The volume average particle diameter is measured using a Coulter counter [for example, trade name: Multisizer III (manufactured by Coulter, Inc.)].
本発明のトナーの製造方法は従来公知のいずれの方法でもよく、具体的に説明すると、例えば少なくともバインダー樹脂、帯電制御剤及び着色材のトナー成分を機械的に混合する工程と、溶融混練する工程と、粉砕する工程と、分級する工程とを有するトナーの製造方法が適用できる。また、機械的に混合する工程や溶融混練する工程において、粉砕または分級する工程で得られる製品となる粒子以外の粉末を戻して再利用する製造方法も含まれる。 The method for producing the toner of the present invention may be any conventionally known method. Specifically, for example, a step of mechanically mixing at least a binder resin, a charge control agent and a toner component of a colorant, and a step of melt-kneading And a toner manufacturing method having a pulverizing step and a classification step. In addition, in the mechanical mixing step and the melt-kneading step, a production method is also included in which powder other than the particles obtained as a product obtained in the pulverization or classification step is returned and reused.
ここで言う製品となる粒子以外の粉末(副製品)とは、溶融混練する工程後、粉砕工程で得られる所望の粒径の製品となる成分以外の微粒子や粗粒子や、引き続いて行われる分級工程で発生する所望の粒径の製品となる成分以外の微粒子や粗粒子を意味する。このような副製品を混合工程や溶融混練する工程で原料と好ましくは主原材料100に対し副製品を1〜20重量部混合するのが好ましい。
The powders (sub-products) other than the particles used as the product referred to here are fine particles and coarse particles other than the components used as the product having a desired particle size obtained in the pulverization step after the melt-kneading step, and subsequent classification. It means fine particles or coarse particles other than the components that are produced in the process and have a desired particle size. It is preferable to mix 1 to 20 parts by weight of the by-product with the raw material and preferably the main
少なくともバインダー樹脂、着色剤、樹脂帯電制御剤やその他の帯電制御剤のトナー成分を機械的に混合する混合工程、及びバインダー樹脂、着色剤、帯電制御剤に副製品を含むトナー成分を機械的に混合する混合工程は、回転させる羽による通常の混合機などを用いて通常の条件で行えばよく、特に制限はない。 Mixing step of mechanically mixing at least binder resin, colorant, resin charge control agent and other charge control agent toner components, and mechanically adding toner components including binder resin, colorant, charge control agent and by-products The mixing step for mixing may be performed under normal conditions using a normal mixer with rotating wings, and is not particularly limited.
以上の混合工程が終了したら、次いで混合物を混練機に仕込んで溶融混練する。溶融混練機としては、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所社製KTK型2軸押出機、東芝機械社製TEM型押出機、ケイ・シー・ケイ社製2軸押出機、池貝鉄工所社製PCM型2軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが重要である。具体的には、溶融混練温度はバインダー樹脂の軟化点を参考に行うべきであり、軟化点より低温過ぎると切断が激しく、高温過ぎると分散が進まない。 When the above mixing process is completed, the mixture is then charged into a kneader and melt-kneaded. As the melt kneader, a uniaxial or biaxial continuous kneader or a batch kneader using a roll mill can be used. For example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM type extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., twin screw extruder manufactured by Kay Sea Kay Co., Ltd., PCM type twin screw extruder manufactured by Ikegai Iron Works Co., Ltd. A kneader or the like is preferably used. It is important that this melt-kneading is performed under appropriate conditions that do not cause the molecular chains of the binder resin to be broken. Specifically, the melt kneading temperature should be performed with reference to the softening point of the binder resin. If the temperature is too low from the softening point, cutting is severe, and if the temperature is too high, dispersion does not proceed.
以上の溶融混練工程が終了したら、次いで混練物を粉砕する。この粉砕工程においては、まず粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。この粉砕工程が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中で分級し、もって所定の粒径例えば平均粒径が5〜20μmの現像剤を製造する。 When the above melt-kneading process is completed, the kneaded product is then pulverized. In this pulverization step, it is preferable to first coarsely pulverize and then finely pulverize. At this time, a method of pulverizing by colliding with a collision plate in a jet stream, pulverizing particles by colliding with each other in a jet stream, or pulverizing with a narrow gap between a mechanically rotating rotor and a stator is preferably used. After the pulverization step is completed, the pulverized product is classified in an air stream by centrifugal force or the like to produce a developer having a predetermined particle size, for example, an average particle size of 5 to 20 μm.
本発明のトナーを製造するには、現像剤としての流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造された母体トナーに先に挙げた疎水性シリカ微粉末などの無機微粒子を添加混合する。外添剤の混合は一般の粉体の混合機が用いられるが、ジャケットなどを装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。外添剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中または漸次外添剤を加えていけばよい。もちろん混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。はじめに強い負荷を、次に比較的弱い負荷を与えても良いし、その逆でも良い。使用できる混合設備の例としては、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。 In order to produce the toner of the present invention, the hydrophobic silica fine powder listed above for the base toner produced as described above in order to improve fluidity, storage stability, developability and transferability as a developer. Add and mix inorganic fine particles. For mixing external additives, a general powder mixer is used, but it is preferable to equip a jacket or the like to adjust the internal temperature. In order to change the load history applied to the external additive, the external additive may be added in the middle or gradually. Of course, you may change the rotation speed of a mixer, rolling speed, time, temperature, etc. A strong load may be given first, then a relatively weak load, and vice versa. Examples of the mixing equipment that can be used include a V-type mixer, a rocking mixer, a Ladige mixer, a Nauter mixer, a Henschel mixer, and the like.
本発明のトナーバインダー樹脂を用いた本発明のトナーは、必要に応じて磁性粉(鉄粉、ニッケル粉、フェライト、マグネタイト等)、ガラスビーズおよび/または樹脂(アクリル樹脂、シリコーン樹脂等)により表面をコーティングしたフェライト等のキャリア粒子と混合されて、電気的潜像の二成分現像剤として用いられる。また、キャリア粒子のかわりに帯電ブレード等の部材と摩擦し、電気的潜像を形成することもできる。
次いで、公知の熱ロール定着方法等により支持体(紙、ポリエステルフィルム等)に定着して記録材料とされる。
The toner of the present invention using the toner binder resin of the present invention is surfaced with magnetic powder (iron powder, nickel powder, ferrite, magnetite, etc.), glass beads and / or resin (acrylic resin, silicone resin, etc.) as necessary. Is mixed with carrier particles such as ferrite coated with, and used as a two-component developer of an electric latent image. In addition, instead of carrier particles, it can be rubbed with a member such as a charging blade to form an electric latent image.
Subsequently, it is fixed on a support (paper, polyester film, etc.) by a known hot roll fixing method to obtain a recording material.
近年、高精細・高画質の画像を得るためにトナーの粒子径をさらに小さくする傾向にある。通常の混練、粉砕法による製造方法で小粒径化してもよいが、使用するエネルギーや歩留まりの点から非常にコスト高になるとともに粒子径の粉砕限界が存在し、さらなる小粒径化には対応できない。
そこで、この問題点を解決する方法として懸濁重合法、乳化重合凝集法、分散重合法等の重合トナー製造法が提案されている。
In recent years, in order to obtain high-definition and high-quality images, there is a tendency to further reduce the particle diameter of toner. Although the particle size may be reduced by a manufacturing method based on ordinary kneading and pulverization methods, the cost is extremely high from the viewpoint of energy used and yield, and there is a pulverization limit of the particle size. I can not cope.
Therefore, as a method for solving this problem, a polymerized toner production method such as a suspension polymerization method, an emulsion polymerization aggregation method, or a dispersion polymerization method has been proposed.
本発明に係るトナーは、体積平均粒径2〜10μmであり、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあることが好ましい。
小粒径のトナーを用いることで、静電荷像に対して緻密にトナーを付着させることができる。しかしながら、本発明の範囲よりも体積平均粒径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌において磁性キャリアの表面にトナーが融着し、磁性キャリアの帯電能力を低下させる。逆に、トナーの体積平均粒径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなる場合が多い。
The toner according to the present invention has a volume average particle diameter of 2 to 10 μm, and a ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is in the range of 1.00 to 1.40. It is preferable that it exists in.
By using a toner having a small particle diameter, the toner can be densely attached to the electrostatic charge image. However, when the volume average particle diameter is smaller than the range of the present invention, in the two-component developer, the toner is fused to the surface of the magnetic carrier during a long period of stirring in the developing device, and the charging ability of the magnetic carrier is lowered. On the contrary, when the volume average particle diameter of the toner is larger than the range of the present invention, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and when the balance of the toner in the developer is performed. In many cases, the variation in toner particle size becomes large.
また、粒径分布を狭くすることで、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、転写率を高くすることができる。しかしながら、Dv/Dnが1.40を超えると、帯電量分布が広くなり、解像力も低下するため好ましくない。
尚、トナーの平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターTA−II、コールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)を用いて測定することができる。本発明においてはコールターカウンターTA−II型を用い個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科技研社製)及びパーソナルコンピュータ(PC9801:NEC社製)に接続し、測定した。
Further, by narrowing the particle size distribution, the toner charge amount distribution becomes uniform, a high-quality image with little background fogging can be obtained, and the transfer rate can be increased. However, it is not preferable that Dv / Dn exceeds 1.40 because the charge amount distribution becomes wide and the resolving power decreases.
The average particle diameter and particle size distribution of the toner can be measured using a Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). In the present invention, a Coulter counter TA-II type was used and connected to an interface (manufactured by Nikka Giken) and a personal computer (PC9801: manufactured by NEC) for outputting the number distribution and volume distribution.
また、本発明に係るトナーは、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあることが好ましい。
図2及び図3は、形状係数SF−1、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表わした図である。形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式(1)で表わされる。トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
The toner according to the present invention preferably has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180.
2 and 3 are diagrams schematically showing the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2. The shape factor SF-1 indicates the ratio of the roundness of the toner shape and is represented by the following formula (1). This is a value obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of the shape formed by projecting the toner on a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
また、形状係数SF−2は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式(2)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。 The shape factor SF-2 indicates the ratio of the unevenness of the toner shape, and is represented by the following formula (2). A value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner on the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体1との接触が点接触に近くなるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体1との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。一方、球形トナーはクリーニングブレード7aと感光体1との間隙に入り込みやすいため、トナーの形状係数SF−1又はSF−2はある程度大きい方がよい。また、SF−1とSF−2が大きくなると、画像上にトナーが散ってしまい画像品位が低下する。このために、SF−1とSF−2は180を越えない方が好ましい。
尚、形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡(FE-SEM S-4800:日立製作所製)でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置(Luzex AP:ニレコ社製)に導入して解析して計算した。
When the shape of the toner is close to a spherical shape, the contact between the toner and the toner or the toner and the photoreceptor 1 is close to a point contact, so that the adsorbing force between the toners is weakened and the fluidity is increased. The attracting force with the body 1 is also weakened, and the transfer rate is increased. On the other hand, since spherical toner tends to enter the gap between the cleaning blade 7a and the photoreceptor 1, the toner shape factor SF-1 or SF-2 is preferably large to some extent. Further, when SF-1 and SF-2 are increased, toner is scattered on the image and the image quality is lowered. For this reason, it is preferable that SF-1 and SF-2 do not exceed 180.
Specifically, the shape factor is measured by taking a photograph of the toner with a scanning electron microscope (FE-SEM S-4800: manufactured by Hitachi, Ltd.), and using this image analysis apparatus (Luzex AP: manufactured by Nireco). Introduced, analyzed and calculated.
本発明の画像形成装置に好適に用いられるトナーは、例えば、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル樹脂、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーである。なお原料のポリエステル樹脂には少なくとも本発明の前記重縮合ポリエステル樹脂を用いる。
以下に、このようなトナーの構成材料及び製造方法の例を挙げて説明する。
The toner suitably used in the image forming apparatus of the present invention is, for example, a toner material in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester resin, a colorant, and a release agent are dispersed in an organic solvent. It is a toner obtained by crosslinking and / or extending the liquid in an aqueous solvent. Note that at least the polycondensation polyester resin of the present invention is used as a raw material polyester resin.
In the following, description will be made with reference to examples of such toner constituent materials and manufacturing methods.
(変性ポリエステル)
本発明に係るトナーはバインダー樹脂として変性ポリエステル(i)を含む。変性ポリエステル(i)としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素含有化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
(Modified polyester)
The toner according to the present invention contains a modified polyester (i) as a binder resin. The modified polyester (i) refers to a state in which a bonding group other than an ester bond is present in the polyester resin, or resin components having different configurations are bonded to the polyester resin through a covalent bond or an ionic bond. Specifically, the polyester terminal is modified by introducing a functional group such as a carboxylic acid group or an isocyanate group that reacts with a hydroxyl group into the polyester terminal and further reacting with an active hydrogen-containing compound.
変性ポリエステル(i)としては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との反応により得られるウレア変性ポリエステルなどが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)としては、多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらに多価イソシアネート化合物(PIC)と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。 Examples of the modified polyester (i) include urea-modified polyester obtained by a reaction between a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group and amines (B). As the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, a polyester having a polycondensate of a polyhydric alcohol (PO) and a polyvalent carboxylic acid (PC) and having an active hydrogen group is further added to a polyvalent isocyanate compound (PIC). And those reacted with. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group and phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, a mercapto group, and the like. Among these, an alcoholic hydroxyl group is preferable.
ウレア変性ポリエステルは、以下のようにして生成される。
多価アルコール化合物(PO)としては、2価アルコール(DIO)および3価以上の多価アルコール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、または(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。2価アルコール(DIO)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上の多価アルコール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
The urea-modified polyester is produced as follows.
Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include dihydric alcohol (DIO) and trihydric or higher polyhydric alcohol (TO). (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) preferable. Examples of the dihydric alcohol (DIO) include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide bisphenol (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. The trihydric or higher polyhydric alcohol (TO) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.
多価カルボン酸(PC)としては、2価カルボン酸(DIC)および3価以上の多価カルボン酸(TC)が挙げられ、(DIC)単独、および(DIC)と少量の(TC)との混合物が好ましい。2価カルボン酸(DIC)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上の多価カルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族多価カルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、多価カルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いて多価アルコール(PO)と反応させてもよい。 Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred. Divalent carboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).
多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。 The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
多価イソシアネート化合物(PIC)としては、脂肪族多価イソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアネート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。 Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) ); Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanates; Those blocked with caprolactam or the like; and combinations of two or more of these.
多価イソシアネート化合物(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester is lowered and hot offset resistance is deteriorated.
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の多価イソシアネート化合物(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40wt%、好ましくは1〜30wt%、さらに好ましくは2〜20wt%である。0.5wt%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40wt%を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If it is less than 0.5 wt%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.
The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
次に、ポリエステルプレポリマー(A)と反応させるアミン類(B)としては、2価アミン化合物(B1)、3価以上の多価アミン化合物(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。
2価アミン化合物(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価以上の多価アミン化合物(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。
Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).
Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl). Methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyvalent amine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of B1 to B5 blocked amino groups (B6) include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[NHx]が2を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
The ratio of amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.
The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
本発明で用いられる変性ポリエステル(i)は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。変性ポリエステル(i)の重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。このときのピーク分子量は1000〜10000が好ましく、1000未満では伸長反応しにくくトナーの弾性が少なくその結果耐ホットオフセット性が悪化する。また10000を超えると定着性の低下や粒子化や粉砕において製造上の課題が高くなる。変性ポリエステル(i)の数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル(ii)を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。(i)単独の場合は、数平均分子量は、通常20000以下、好ましくは1000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。 The modified polyester (i) used in the present invention is produced by a one-shot method or a prepolymer method. The weight average molecular weight of the modified polyester (i) is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, more preferably 30,000 to 1,000,000. The peak molecular weight at this time is preferably 1000 to 10000, and if it is less than 1000, the elongation reaction hardly occurs and the elasticity of the toner is small, and as a result, the hot offset resistance deteriorates. On the other hand, when it exceeds 10,000, the problem in production becomes high in the deterioration of fixability, particle formation and pulverization. The number average molecular weight of the modified polyester (i) is not particularly limited when the unmodified polyester (ii) described later is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. (I) When used alone, the number average molecular weight is usually 20000 or less, preferably 1000 to 10000, and more preferably 2000 to 8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color device are deteriorated.
変性ポリエステル(i)を得るためのポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。
尚、生成するポリマーの分子量は、THFを溶媒としゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。
In the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B) to obtain the modified polyester (i), a reaction terminator is used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. be able to. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
The molecular weight of the polymer produced can be measured using gel permeation chromatography (GPC) with THF as a solvent.
(未変性ポリエステル)
本発明においては、前記変性されたポリエステル(i)単独使用だけでなく、この(i)と共に、未変性ポリエステル(ii)をバインダー樹脂成分として含有させることもできる。(ii)を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。(ii)としては、前記(i)のポリエステル成分と同様な多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも(i)と同様である。また、(ii)は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。(i)と(ii)は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、(i)のポリエステル成分と(ii)は類似の組成が好ましい。(ii)を含有させる場合の(i)と(ii)の重量比は、通常5/95〜80/20、好ましくは5/95〜30/70、さらに好ましくは5/95〜25/75、特に好ましくは7/93〜20/80である。(i)の重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
(Unmodified polyester)
In the present invention, not only the modified polyester (i) is used alone, but also the unmodified polyester (ii) can be contained as a binder resin component together with the (i). By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color device are improved, which is preferable to the single use. Examples of (ii) include polycondensates of a polyhydric alcohol (PO) and a polyvalent carboxylic acid (PC), which are the same as the polyester component (i), and preferred ones are also the same as (i). . Further, (ii) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, for example, may be modified with a urethane bond. It is preferable that (i) and (ii) are at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, the polyester component (i) and (ii) preferably have similar compositions. In the case of containing (ii), the weight ratio of (i) to (ii) is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, Particularly preferred is 7/93 to 20/80. If the weight ratio of (i) is less than 5%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
(ii)のピーク分子量は、通常1000〜10000、好ましくは2000〜8000、さらに好ましくは2000〜5000である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、10000を超えると低温定着性が悪化する。(ii)の水酸基価は5以上であることが好ましく、さらに好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。5未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。(ii)の酸価は1〜5が好ましく、より好ましくは2〜4である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダーは低酸価バインダーが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。 The peak molecular weight of (ii) is 1000-10000 normally, Preferably it is 2000-8000, More preferably, it is 2000-5000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate. The hydroxyl value of (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. As for the acid value of (ii), 1-5 are preferable, More preferably, it is 2-4. Since a high acid value wax is used for the wax, the binder is easy to match with the toner used for the two-component developer because the low acid value binder leads to charging and high volume resistance.
バインダー樹脂のガラス転移点(Tg)は通常35〜70℃、好ましくは55〜65℃である。35℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、70℃を超えると低温定着性が不充分となる。ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、本発明のトナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
尚、ガラス転移点(Tg)は、示差走査熱量計(DSC)によって測定することができる。
The glass transition point (Tg) of the binder resin is usually 35 to 70 ° C, preferably 55 to 65 ° C. If it is less than 35 ° C., the heat resistant storage stability of the toner is deteriorated, and if it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the toner of the present invention tends to have good heat-resistant storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester-based toners. Show.
The glass transition point (Tg) can be measured with a differential scanning calorimeter (DSC).
(キャリア)
また、本発明のトナーを二成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いればよく、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリア、ガラスビーズなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、フェノール樹脂、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。またポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化炭素、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が使用できる。特にシリコーン樹脂コートキャリアが現像剤寿命の点から優れている。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
二成分現像剤のトナーとキャリアの混合割合は、通常キャリア100重量部に対してトナー0.5〜20.0重量部である。
(Career)
In addition, when the toner of the present invention is used for a two-component developer, it may be used by mixing with a magnetic carrier. 10 parts by weight is preferred. As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier, and glass beads having a particle diameter of about 20 to 200 μm can be used. Examples of the coating material include phenol resins and amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl acetal resins, polyvinyl butyral resins, polystyrene resins and styrene acrylic copolymer resins. Resin, halogenated olefin resin such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, polyester resin such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resin, polyethylene resin, polyfluorocarbon, polyvinyl fluoride resin, polyfluoride Vinylidene fluoride resin, polytrifluoroethylene resin, polyhexafluoropropylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, vinylidene fluoride and Copolymers of vinyl, fluoroterpolymers such as terpolymers of tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and non-fluoride monomers including, and silicone resins. In particular, the silicone resin-coated carrier is excellent from the viewpoint of the developer life. Moreover, you may contain electrically conductive powder etc. in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide or the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle diameter of 1 μm or less. When the average particle diameter is larger than 1 μm, it becomes difficult to control electric resistance.
The mixing ratio of the toner and carrier of the two-component developer is usually 0.5 to 20.0 parts by weight of toner with respect to 100 parts by weight of carrier.
また、本発明のトナーはキャリアを使用しない1成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。 The toner of the present invention can also be used as a one-component magnetic toner that does not use a carrier or a non-magnetic toner.
(磁性材料)
更に、本発明のトナーは、磁性材料を含有させ、磁性トナーとしても使用し得る。磁性トナーとする場合には、トナー粒子に磁性体の微粒子を含有させればよい。斯かる磁性体としては、酸化鉄(フェライト、マグネタイト、ヘマタイト)をはじめとする鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性を示す金属もしくは合金またはこれらの元素を含む化合物、強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金、例えばマンガン銅アルミニウム、マンガン−銅−錫、などのマンガンと銅とを含むホイスラー合金と呼ばれる種頼の合金、二酸化クロム、その他を挙げることができる。磁性体は、平均粒径が通常0.1〜2μm、好ましくは0.1〜1μmの微粉末の形態で均一に分散されて含有されることが好ましい。そして磁性体の含有割合は、得られるトナーの100重量部に対して、通常5〜150重量部、さらに10〜70重量部であることが好ましく、特に20〜50重量部であることが好ましい。
(Magnetic material)
Furthermore, the toner of the present invention contains a magnetic material and can be used as a magnetic toner. When a magnetic toner is used, the toner particles may contain magnetic fine particles. As such a magnetic material, iron oxide (ferrite, magnetite, hematite) and other irons, nickel, cobalt and other metals or alloys exhibiting ferromagnetism, compounds containing these elements, or containing no ferromagnetic elements are suitable. Alloys that exhibit ferromagnetism when subjected to various heat treatments, for example, alloys such as manganese copper aluminum, manganese-copper-tin, etc., called Heusler alloys containing manganese and copper, chromium dioxide, etc. Can do. It is preferable that the magnetic substance is contained in a uniformly dispersed form in the form of a fine powder having an average particle size of usually 0.1 to 2 μm, preferably 0.1 to 1 μm. The content of the magnetic material is usually 5 to 150 parts by weight, more preferably 10 to 70 parts by weight, and particularly preferably 20 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner obtained.
(軟化点の測定方法)
フローテスターを用いて、下記条件で等速昇温し、その流出量が1/2になる温度をもって軟化点とする。
装置 :島津(株)製 フローテスター CTF−500D
荷重 :20kgf/cm2
ダイ :1mmφ−1mm
昇温速度:6℃/min
試料量 :1.0g
(Measurement method of softening point)
Using a flow tester, the temperature is raised at a constant speed under the following conditions, and the temperature at which the outflow amount becomes 1/2 is defined as the softening point.
Apparatus: Shimadzu Corporation flow tester CTF-500D
Load: 20 kgf / cm 2
Die: 1mmφ-1mm
Temperature increase rate: 6 ° C / min
Sample amount: 1.0 g
(粒径測定方法)
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。以下に測定方法について述べる。
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(D4)、個数平均粒径を求めることができる。
(Particle size measurement method)
As an apparatus for measuring the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method, there are Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.
First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an aqueous electrolytic solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using first grade sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter of the toner can be obtained.
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。 As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.
(円形度)
フロー式粒子像分析装置FPIA−2100(シスメックス(株)社製)により平均円形度Eが計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水120ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.3ml加え、更に測定試料を0.2g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約2分間分散処理を行ない、分散液濃度を約5000個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
(Roundness)
The average circularity E can be measured by a flow type particle image analyzer FPIA-2100 (manufactured by Sysmex Corporation). As a specific measuring method, 0.3 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 120 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and about 0.2 g of a measurement sample is further added. Add. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by carrying out a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 2 minutes and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of about 5000 / μl.
(SF−1、SF−2)
日立製作所製FE−SEM(S-4800)により測定して得られたトナーのSEM像を300個無作為にサンプリングし、その画像情報をインターフェイスを介してニレコ社製画像解析装置(Luzex AP)に導入し解析を行い求めた。
(SF-1, SF-2)
300 toner SEM images obtained by FE-SEM (S-4800) manufactured by Hitachi, Ltd. were randomly sampled, and the image information was sent to the Nireco image analyzer (Luzex AP) via the interface. It was introduced and analyzed.
(凝集度)
加速凝集度の測定方法は以下のように行なう。測定装置は、ホソカワミクロン社(製)のパウダーテスターを使用し振動台の上に次の手順で附属部品をセットする。
(イ)バイブロシュート
(ロ)パッキン
(ハ)スペースリング
(ニ)フルイ(3種類)上>中>下
(ホ)オサエバー
次にノブナットで固定し、振動台を作動させる。測定条件は次の通りである。
フルイ目開き (上) 75μm
〃 (中) 45μm
〃 (下) 22μm
振巾目盛 1mm
試料採取量 2g
振動時間 15秒
測定後、次の計算から凝集度を求める。
上段のフルイに残った粉体の重量%×1 ・・・(a)
中段のフルイに残った粉体の重量%×0.6 ・・・(b)
下段のフルイに残った粉体の重量%×0.2 ・・・(c)
上記3つの計算値の合計をもって凝集度(%)とする。すなわち、
凝集値(%)=(a)+(b)+(c)。
(Degree of aggregation)
The method for measuring the accelerated aggregation degree is as follows. The measuring device is a powder tester manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd., and the attached parts are set on the shaking table in the following procedure.
(B) Vibro chute (b) Packing (c) Space ring (d) Flue (3 types) Top>Medium> Bottom (e) Oseva The measurement conditions are as follows.
Flute opening (top) 75μm
中 (Medium) 45μm
〃 (Bottom) 22μm
Swing scale 1mm
Sampling amount 2g
Vibration time 15 seconds After measurement, the degree of aggregation is obtained from the following calculation.
% By weight of powder remaining on the upper sieve × 1 (a)
Weight% of powder remaining on middle stage sieve x 0.6 (b)
% By weight of powder remaining on the lower screen × 0.2 (c)
The total of the above three calculated values is defined as the degree of aggregation (%). That is,
Aggregation value (%) = (a) + (b) + (c).
(ガラス転移温度(Tg))
本発明のトナーのTgは、下記の示差走査型熱量計を用いて、下記条件で測定した。
・示差走査熱量計:SEIKO1DSC100
SEIKO1SSC5040(Disk Station)
・測定条件:
温度範囲: 25〜150℃
昇温速度: 10℃/min
サンプリング時間:0.5sec
サンプル量: 10mg
(Glass transition temperature (Tg))
The Tg of the toner of the present invention was measured under the following conditions using the following differential scanning calorimeter.
・ Differential scanning calorimeter: SEIKO1DSC100
SEIKO1SSC5040 (Disk Station)
·Measurement condition:
Temperature range: 25-150 ° C
Temperature increase rate: 10 ° C / min
Sampling time: 0.5 sec
Sample amount: 10mg
(体積固有抵抗)
本発明の体積固有抵抗とは、ギャップ2mmを隔てた平行電極間にペレット上にプレスしたトナーを設置して両電極間にDC1000Vを印加し30sec後の抵抗値をハイレジスト計(例えばアドバンテスト社製TR8601)で計測した値を抵抗値とペレット厚さから換算し体積抵抗率に変換した値(対数値)をいう。
(Volume resistivity)
The volume resistivity of the present invention refers to a high resist meter (for example, manufactured by Advantest Co., Ltd.), in which a pressed toner is placed on a pellet between parallel electrodes separated by a gap of 2 mm, DC 1000V is applied between both electrodes, The value (logarithmic value) obtained by converting the value measured in TR8601) from the resistance value and pellet thickness and converting it to volume resistivity.
(現像装置)
本実施形態に係る画像形成装置は、像担持体としての感光体の周辺に、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置等が順に配設されている。また、給紙トレイより転写紙を給紙する給紙搬送装置と、トナー像を転写された転写紙が感光体から分離した後、トナーを転写紙に定着する定着装置とを備えている。このように構成された画像形成装置では、回転する感光体の表面は帯電装置により一様に帯電された後、画像情報に基づき露光装置のレーザー光線等を照射され、感光体上に潜像形成を形成する。感光体上に形成された静電潜像に現像装置により帯電したトナーを付着させることでトナー像を形成する。一方、転写紙は給紙搬送装置により給紙トレイより給紙され、次いで感光体と転写装置とが対向する転写部に搬送される。そして転写装置により、転写紙に感光体上のトナー像とは逆極性の電荷を付与することで、感光体上に形成されたトナー像を転写紙へ転写する。次いで、転写紙は、感光体から分離され、定着装置に送られ、トナーを転写紙に定着することで画像が得られる。
(Developer)
In the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment, a charging device, an exposure device, a developing device, a transfer device, a cleaning device, and the like are sequentially arranged around a photoconductor as an image carrier. In addition, a paper feeding / conveying device that feeds the transfer paper from the paper feeding tray and a fixing device that fixes the toner onto the transfer paper after the transfer paper on which the toner image has been transferred are separated from the photoreceptor. In the image forming apparatus configured as described above, the surface of the rotating photoconductor is uniformly charged by the charging device and then irradiated with the laser beam of the exposure device based on the image information to form a latent image on the photoconductor. Form. A toner image is formed by attaching toner charged by a developing device to the electrostatic latent image formed on the photoreceptor. On the other hand, the transfer paper is fed from a paper feed tray by a paper feed / conveyance device, and then conveyed to a transfer portion where the photoconductor and the transfer device face each other. The transfer device applies a charge having a polarity opposite to that of the toner image on the photoconductor to the transfer paper, thereby transferring the toner image formed on the photoconductor to the transfer paper. Next, the transfer paper is separated from the photoconductor, sent to a fixing device, and an image is obtained by fixing the toner to the transfer paper.
図1は本実施形態に係る画像形成装置の現像装置(1)の概略構成図である。図1に基づき上記画像形成装置に採用される現像装置(1)について詳しく説明する。この現像装置(1)は感光体(8)の側方に配設され、トナー及び磁性キャリアとを含む二成分現像剤(以下「現像剤」という。)を表面に担持する現像剤担持体としての非磁性の現像スリーブ7を備えている。この現像スリーブ7は、現像ケーシングの感光体(1)側に形成された開口部から一部露出するように取り付けられ、図示しない駆動装置により、図中矢印b方向に回転する。現像スリーブの材質としては、通常の現像装置に用いられるものであれば特に限定されることなく、ステンレス鋼、アルミニウム、セラミックス等の非磁性材料や、更にこれらにコーティング等したものなどが用いられる。また、現像スリーブの形状も特に限定されることはない。また、現像スリーブ(7)の内部には、磁界発生手段としての固定磁石群からなる図示しないマグネットローラが固定配置されている。また、現像装置(1)は、現像スリーブ(7)上に担持される現像剤の量を規制する剛体からなる現像剤規制部材としてのドクタ(9)を備えている。該ドクタ(9)に対して、現像スリーブ(7)回転方向上流側には、現像剤を収容する現像剤収容部(4)が形成され、該現像剤収容部(4)の現像剤を攪拌混合する第1及び第2の攪拌スクリュ(5、6)が設けられている。また、現像剤収容部(4)の上方に配置されるトナー補給口(23)と、現像剤収容部(4)へ補給されるトナー充填したトナーホッパ(2)と、トナー補給口(23)とトナーホッパ(2)とを接続するトナー送流装置(3)とが設けられている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a developing device (1) of an image forming apparatus according to the present embodiment. The developing device (1) employed in the image forming apparatus will be described in detail with reference to FIG. The developing device (1) is disposed on the side of the photoreceptor (8), and serves as a developer carrying member that carries a two-component developer (hereinafter referred to as “developer”) containing toner and a magnetic carrier on the surface. The non-magnetic developing
上記構成の現像装置(1)においては、第1及び第2の攪拌スクリュ(5、6)が回転することにより、現像剤収容部(4)内の現像剤が攪拌され、トナーと磁性キャリアとが互いに逆極性に摩擦帯電される。この現像剤は、矢印b方向に回転駆動する現像スリーブ(7)の周面に供給され、供給された現像剤は現像スリーブ(7)の周面に担持され、現像スリーブ(7)の回転によって、その回転方向(矢印b方向)に搬送される。次いで、この搬送された現像剤は、ドクタ(9)によって量を規制され、規制後の現像剤が感光体(8)と現像スリーブ7とが対向する現像領域に運ばれる。この現像領域で現像剤中のトナーが、感光体(8)表面の静電潜像に静電的に移行し、その静電潜像がトナー像として可視像化される。
ここで像担持体(8)と現像スリーブ(7)との間の間隔(現像ギャップ;Gp)は、0.01mm〜0.7mmであることがより好ましく、0.01未満の場合、現像剤の搬送性が低下し、ベタ画像均一性他が低下して好ましくない。一方、0.7mmを超える場合、現像剤の帯電立ち上がり性、保持性が低下しやすくなり好ましくない。
In the developing device (1) configured as described above, the developer in the developer container (4) is stirred by rotating the first and second stirring screws (5, 6), and the toner, the magnetic carrier, Are triboelectrically charged with opposite polarities. This developer is supplied to the peripheral surface of the developing sleeve (7) that is rotationally driven in the direction of arrow b, and the supplied developer is carried on the peripheral surface of the developing sleeve (7), and the developer sleeve (7) is rotated. , And conveyed in the rotation direction (arrow b direction). Next, the amount of the conveyed developer is regulated by the doctor (9), and the regulated developer is conveyed to a development area where the photoconductor (8) and the
Here, the distance (development gap; Gp) between the image carrier (8) and the developing sleeve (7) is more preferably 0.01 mm to 0.7 mm, and in the case of less than 0.01, the developer This is not preferable because the transportability of the sheet is reduced and the uniformity of the solid image is decreased. On the other hand, when it exceeds 0.7 mm, the charge rising property and retention of the developer are likely to be lowered, which is not preferable.
〜中間転写体〜
本発明における転写システムの中間転写体の1実施形態に関して図4について説明する。静電荷像担持体としての感光体ドラム(以下、感光体という)10の回りには、帯電装置としての帯電ローラ(20)、露光装置(30)、クリーニングブレードを有するクリーニング装置(60)、除電装置としての除電ランプ(70)、現像装置(40)、中間転写体としての中間転写体(50)とが配設されている。該中間転写体(50)は、複数の懸架ローラ(51)によって懸架され、図示しないモータ等の駆動手段により矢印方向に無端状に走行するように構成されている。この該懸架ローラ(51)の一部は、中間転写体へ転写バイアスを供給する転写バイアスローラとしての役目を兼ねており、図示しない電源から所定の転写バイアス電圧が印加される。また、該中間転写体(50)のクリーニングブレードを有するクリーニング装置(90)も配設されている。また、該中間転写体(50)に対向し、最終転写材としての転写紙(100)に現像像を転写するための転写手段として転写ローラ(80)が配設され、該転写ローラ(80)は図示しない電源装置により転写バイアスを供給される。そして、上記中間転写体(50)の周りには、電荷付与手段としてのコロナ帯電器(52)が設けられている。
-Intermediate transfer member-
FIG. 4 will be described with respect to one embodiment of the intermediate transfer member of the transfer system in the present invention. Around a photosensitive drum (hereinafter referred to as a photosensitive member) 10 as an electrostatic charge image carrier, a charging roller (20) as a charging device, an exposure device (30), a cleaning device (60) having a cleaning blade, a static elimination A neutralizing lamp (70) as a device, a developing device (40), and an intermediate transfer member (50) as an intermediate transfer member are provided. The intermediate transfer member (50) is suspended by a plurality of suspension rollers (51), and is configured to run endlessly in the direction of the arrow by a driving unit such as a motor (not shown). A part of the suspension roller (51) also serves as a transfer bias roller for supplying a transfer bias to the intermediate transfer member, and a predetermined transfer bias voltage is applied from a power source (not shown). A cleaning device (90) having a cleaning blade for the intermediate transfer member (50) is also provided. Further, a transfer roller (80) is disposed as a transfer means for transferring the developed image onto the transfer paper (100) as the final transfer material, facing the intermediate transfer body (50), and the transfer roller (80). Is supplied with a transfer bias by a power supply device (not shown). Around the intermediate transfer member (50), a corona charger (52) is provided as a charge applying unit.
上記現像装置(40)は、現像剤担持体としての現像ベルト(41)と、該現像ベルト(41)の回りに併設した黒(以下、Bkという)現像ユニット(45K)、イエロー(以下、Yという)現像ユニット(45Y)、マゼンタ(以下、マゼンタという)現像ユニット(45M)、シアン(以下、Cという)現像ユニット(45C)とから構成されている。また、該現像ベルト(41)は、複数のベルトローラに張り渡され、図示しないモータ等の駆動手段により矢印方向に無端状に走行するように構成され、上記感光体(10)との接触部では該感光体(10)とほぼ同速で移動する。 The developing device (40) includes a developing belt (41) as a developer carrying member, a black (hereinafter referred to as Bk) developing unit (45K) and yellow (hereinafter referred to as Yk) arranged around the developing belt (41). Development unit (45Y), magenta (hereinafter referred to as magenta) development unit (45M), and cyan (hereinafter referred to as C) development unit (45C). Further, the developing belt (41) is stretched between a plurality of belt rollers, and is configured to run endlessly in a direction of an arrow by a driving unit such as a motor (not shown), and a contact portion with the photoreceptor (10). Then, it moves at almost the same speed as the photoconductor (10).
各現像ユニットの構成は共通であるので、以下の説明はBk現像ユニット(45K)についてのみ行ない、他の現像ユニット(45Y、45M、45C)については、図中でBk現像ユニット(45K)におけるものと対応する部分に、該ユニットにおけるものに付した番号の後にY、M、Cを付すに止め説明は省略する。現像ユニット(45K)は、トナー粒子とキャリア液成分とを含む、高粘度、高濃度の液体現像剤を収容する現像タンク(42K)と、下部を該現像タンク(42K)内の液体現像剤に浸漬するように配設された汲み上げローラ(43K)と、該汲み上げローラ(43K)から汲み上げられた現像剤を薄層化して現像ベルト(41)に塗布する塗布ローラ(44K)とから構成されている。該塗布ローラ(44K)は、導電性を有しており、図示しない電源から所定のバイアスが印加される。
なお、本実施形態に係る画像形成装置の装置構成としては、図4に示すような装置構成以外にも、図5に示すように、各色の現像ユニットを1つの感光体(10)の回りに併設した装置構成であってもよい。
Since the configuration of each developing unit is common, the following description will be given only for the Bk developing unit (45K), and the other developing units (45Y, 45M, 45C) are those in the Bk developing unit (45K) in the figure. In the corresponding parts, Y, M and C are added after the numbers given to those in the unit, and the description is omitted. The developing unit (45K) includes a developing tank (42K) that contains a high-viscosity, high-concentration liquid developer containing toner particles and a carrier liquid component, and a lower portion that serves as the liquid developer in the developing tank (42K). A drawing roller (43K) disposed so as to be immersed, and a coating roller (44K) for thinning the developer drawn from the drawing roller (43K) and applying it to the developing belt (41) Yes. The application roller (44K) has conductivity, and a predetermined bias is applied from a power source (not shown).
In addition to the apparatus configuration shown in FIG. 4, the apparatus configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment includes each color developing unit around one photoconductor (10) as shown in FIG. A device configuration may be provided.
次に、本実施形態に係る画像形成装置の動作について説明する。図4において、感光体(10)を矢印方向に回転駆動しながら帯電ローラ(20)により一様帯電した後、露光装置(30)により図示しない光学系で原稿からの反射光を結像投影して該感光体(10)上に静電荷像を形成する。この静電荷像は、現像装置(40)により現像され、顕像としてのトナー像が形成される。現像ベルト(41)上の現像剤薄層は、現像領域において感光体との接触により薄層の状態で該ベルト(41)から剥離し、感光体(10)上の潜像の形成されている部分に移行する。この現像装置(40)により現像されたトナー像は、感光体(10)と等速移動している中間転写体(50)との当接部(一次転写領域)にて中間転写体(50)の表面に転写される(一次転写)。3色あるいは4色を重ね合わせる転写を行う場合は、この行程を各色ごとに繰り返し、中間転写体(50)にカラー画像を形成する。 Next, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. In FIG. 4, the photosensitive member (10) is uniformly charged by the charging roller (20) while being driven to rotate in the direction of the arrow, and then the reflected light from the document is imaged and projected by an optical system (not shown) by the exposure device (30). Thus, an electrostatic charge image is formed on the photoconductor (10). This electrostatic charge image is developed by the developing device (40) to form a toner image as a visible image. The developer thin layer on the developing belt (41) is peeled off from the belt (41) in a thin layer state by contact with the photoreceptor in the developing region, and a latent image is formed on the photoreceptor (10). Transition to the part. The toner image developed by the developing device (40) is transferred to the intermediate transfer member (50) at a contact portion (primary transfer region) between the photosensitive member (10) and the intermediate transfer member (50) moving at a constant speed. (Primary transfer). When transferring three or four colors to be superimposed, this process is repeated for each color to form a color image on the intermediate transfer member (50).
上記中間転写体上の重ね合せトナー像に電荷を付与するための上記コロナ帯電器(52)を、該中間転写体(50)の回転方向において、上記感光体(10)と該中間転写体(50)との接触対向部の下流側で、かつ該中間転写体(50)と転写紙(100)との接触対向部の上流側の位置に設置する。そして、このコロナ帯電器(52)が、該トナー像に対して、該トナー像を形成するトナー粒子の帯電極性と同極性の真電荷を付与し、転写紙(100)へ良好な転写がなされるに充分な電荷をトナー像に与える。上記トナー像は、上記コロナ帯電器(52)によりに帯電された後、上記転写ローラ(80)からの転写バイアスにより、図示しない給紙部から矢印方向に搬送された転写紙(100)上に一括転写される(二次転写)。この後、トナー像が転写された転写紙(100)は、図示しない分離装置により感光体(10)から分離され、図示しない定着装置で定着処理がなされた後に装置から排紙される。一方、転写後の感光体(10)は、クリーニング装置(60)よって未転写トナーが回収除去され、次の帯電に備えて除電ランプ(70)により残留電荷が除電される。 The corona charger (52) for applying an electric charge to the superimposed toner image on the intermediate transfer member, the photosensitive member (10) and the intermediate transfer member (in the rotation direction of the intermediate transfer member (50)). 50) on the downstream side of the contact facing portion and the upstream side of the contact facing portion between the intermediate transfer member (50) and the transfer paper (100). Then, the corona charger (52) gives the toner image a true charge having the same polarity as the charging polarity of the toner particles forming the toner image, so that the toner image can be satisfactorily transferred to the transfer paper (100). A sufficient charge is applied to the toner image. The toner image is charged by the corona charger (52) and then transferred onto the transfer paper (100) conveyed in the direction of the arrow from a paper supply unit (not shown) by a transfer bias from the transfer roller (80). Batch transfer (secondary transfer). Thereafter, the transfer paper (100) onto which the toner image has been transferred is separated from the photoreceptor (10) by a separation device (not shown), and after being subjected to a fixing process by a fixing device (not shown), the transfer paper (100) is discharged from the device. On the other hand, after the transfer, the untransferred toner is collected and removed by the cleaning device (60), and the residual charge is discharged by the discharging lamp (70) in preparation for the next charging.
該中間転写体の静止摩擦係数は前述したように、好ましくは0.1〜0.6、より好ましくは0.3〜0.5がよい。該中間転写体の体積抵抗は数Ωcm以上103Ωcm以下であることが好ましい。体積抵抗を数Ωcm以上103Ωcm以下とすることにより、中間転写体自身の帯電を防ぐとともに、電荷付与手段により付与された電荷が該中間転写体上に残留しにくくなるので、二次転写時の転写ムラを防止できる。また、二次転写時の転写バイアス印加を容易にできる。 As described above, the static friction coefficient of the intermediate transfer member is preferably 0.1 to 0.6, and more preferably 0.3 to 0.5. The volume resistance of the intermediate transfer member is preferably from several Ωcm to 10 3 Ωcm. By setting the volume resistance to several Ωcm or more and 10 3 Ωcm or less, the intermediate transfer member itself is prevented from being charged, and the charge imparted by the charge imparting means is less likely to remain on the intermediate transfer member. Transfer unevenness can be prevented. Further, it is possible to easily apply a transfer bias at the time of secondary transfer.
中間転写体の材質は特に制限されず、公知の材料が使用できる。その一例を以下に示す。(1)ヤング率(引張弾性率)の高い材料を単層ベルトとして用いたものであり、PC(ポリカーボネート)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PAT(ポリアルキレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)/PAT(ポリアルキレンテレフタレート)のブレンド材料、ETFE(エチレンテトラフロロエチレン共重合体)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料、カーボンブラック分散の熱硬化性ポリイミド等。これらヤング率の高い単層ベルトは画像形成時の応力に対する変形量が少なく、特にカラー画像形成時にレジズレを生じにくいとの利点を有している。(2)上記のヤング率の高いベルトを基層とし、その外周上に表面層または中間層を付与した2〜3層構成のベルトであり、これら2〜3層構成のベルトは単層ベルトの硬さに起因し発生するライン画像の中抜けを防止しうる性能を有している。(3)ゴムおよびエラストマーを用いたヤング率の比較的低いベルトであり、これらのベルトは、その柔らかさによりライン画像の中抜けが殆ど生じない利点を有している。また、ベルトの幅を駆動ロールおよび張架ロールより大きくし、ロールより突出したベルト耳部の弾力性を利用して蛇行を防止するので、リブや蛇行防止装置を必要とせず低コストを実現できる。
中間転写ベルトは、従来からフッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等が使用されてきていたが、近年ベルトの全層や、ベルトの一部を弾性部材にした弾性ベルトが使用されてきている。樹脂ベルトを用いたカラー画像の転写は以下の課題がある。
The material of the intermediate transfer member is not particularly limited, and known materials can be used. An example is shown below. (1) A material having a high Young's modulus (tensile modulus) is used as a single-layer belt. PC (polycarbonate), PVDF (polyvinylidene fluoride), PAT (polyalkylene terephthalate), PC (polycarbonate) / PAT ( Polyalkylene terephthalate) blend materials, ETFE (ethylene tetrafluoroethylene copolymer) / PC, ETFE / PAT, PC / PAT blend materials, carbon black dispersed thermosetting polyimide, and the like. These single-layer belts having a high Young's modulus have the advantage that the amount of deformation with respect to stress during image formation is small, and registration is not likely to occur particularly during color image formation. (2) A belt having a two- or three-layer structure in which a belt having a high Young's modulus is used as a base layer and a surface layer or an intermediate layer is provided on the outer periphery thereof. Therefore, the line image has a performance capable of preventing the line image from being lost. (3) Belts having a relatively low Young's modulus using rubber and elastomer, and these belts have an advantage that line images are hardly lost due to their softness. In addition, the width of the belt is made larger than that of the drive roll and the tension roll, and the elasticity of the belt ear protruding from the roll is used to prevent meandering, so that a low cost can be realized without the need for ribs or meandering prevention devices. .
Conventionally, fluororesin, polycarbonate resin, polyimide resin, and the like have been used for the intermediate transfer belt. However, in recent years, an elastic belt in which the entire belt layer or a part of the belt is used as an elastic member has been used. The transfer of a color image using a resin belt has the following problems.
カラー画像は通常4色の着色トナーで形成される。1枚のカラー画像には、1層から4層までのトナー層が形成されている。トナー層は1次転写(感光体から中間転写ベルトへの転写)や、2次転写(中間転写ベルトからシートへの転写)を通過することで圧力を受け、トナー同士の凝集力が高くなる。トナー同士の凝集力が高くなると文字の中抜けやベタ部画像のエッジ抜けの現象が発生しやすくなる。樹脂ベルトは硬度が高くトナー層に応じて変形しないため、トナー層を圧縮させやすく文字の中抜け現象が発生しやすくなる。
また、最近はフルカラー画像を様々な用紙、例えば和紙や意図的に凹凸を付けや用紙に画像を形成したいという要求が高くなってきている。しかし、平滑性の悪い用紙は転写時にトナーと空隙が発生しやすく、転写抜けが発生しやすくなる。密着性を高めるために2次転写部の転写圧を高めると、トナー層の凝縮力を高めることになり、上述したような文字の中抜けを発生させることになる。
A color image is usually formed with four colored toners. On one color image, toner layers of 1 to 4 layers are formed. The toner layer receives pressure by passing through the primary transfer (transfer from the photoreceptor to the intermediate transfer belt) and the secondary transfer (transfer from the intermediate transfer belt to the sheet), and the cohesive force between the toners increases. When the cohesive force between the toners increases, the phenomenon of missing characters in the characters and missing edges in the solid portion image tends to occur. Since the resin belt has a high hardness and does not deform according to the toner layer, the toner layer is easily compressed, and the character dropout phenomenon is likely to occur.
Recently, there is an increasing demand for forming full-color images on various papers, for example, Japanese paper, intentionally irregularities, and forming images on paper. However, a paper with poor smoothness is liable to generate toner and voids at the time of transfer, and transfer loss is likely to occur. When the transfer pressure at the secondary transfer portion is increased to improve the adhesion, the condensing power of the toner layer is increased, and the above-described character void is generated.
そこで、シートへの転写に際して弾性ベルトは次の目的で使用される。弾性ベルトは、転写部でトナー層、平滑性の悪い用紙に対応して変形する。つまり、局部的な凹凸に追従して弾性ベルトは変形するため、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ文字の中抜けのない、平面性の悪い用紙に対しても均一性の優れた転写画像を得ることができる。 Therefore, the elastic belt is used for the following purposes when transferring to the sheet. The elastic belt is deformed corresponding to the toner layer and the paper having poor smoothness at the transfer portion. In other words, since the elastic belt deforms following local irregularities, the paper does not have excessive flatness and has good adhesion without excessively increasing the transfer pressure on the toner layer. In contrast, a transfer image with excellent uniformity can be obtained.
弾性ベルトの樹脂は、ポリカーボネート、フッ素系樹脂(ETFE,PVDF)、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体(例えば、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体およびスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体(例えば、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂(例えば、シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等)、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂およびポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上の組み合わせを使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではないことは当然である。 The elastic belt resin is polycarbonate, fluororesin (ETFE, PVDF), polystyrene, chloropolystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer. Styrene-maleic acid copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer (for example, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene- Octyl acrylate copolymer and styrene-phenyl acrylate copolymer), styrene-methacrylic acid ester copolymer (for example, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-methacrylic acid). Acid phenyl copolymer, etc.), styrene -Styrenic resins (monopolymer or copolymer containing styrene or a styrene-substituted product) such as methyl α-chloroacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, methyl methacrylate resin, methacrylic acid Butyl resin, ethyl acrylate resin, butyl acrylate resin, modified acrylic resin (for example, silicone-modified acrylic resin, vinyl chloride resin-modified acrylic resin, acrylic / urethane resin, etc.), vinyl chloride resin, styrene-vinyl acetate copolymer, Vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, rosin-modified maleic resin, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, polyester polyurethane resin, polyethylene, polypropylene, polybutadiene, polyvinylidene chloride, ionomer resin, polyurethane resin, silica One or a combination of two or more selected from the group consisting of carbon resins, ketone resins, ethylene-ethyl acrylate copolymers, xylene resins and polyvinyl butyral resins, polyamide resins and modified polyphenylene oxide resins can be used. . However, it is a matter of course that the material is not limited to the above materials.
弾性材ゴム、エラストマーとしては、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、EPDM、NBR、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、リコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー(例えば、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア,ポリエステル系、フッ素樹脂系)等からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上の組み合わせを使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではないことは当然である。 Elastic rubbers and elastomers include butyl rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, EPDM, NBR, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene ter Polymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, epichlorohydrin rubber, ricone rubber, fluororubber, polysulfide rubber, polynorbornene rubber, hydrogenated nitrile rubber , Selected from the group consisting of thermoplastic elastomers (for example, polystyrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyamide, polyurea, polyester, fluororesin) It is possible to use one kind or two or more kinds of combinations that. However, it is a matter of course that the material is not limited to the above materials.
抵抗値調節用導電剤に特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物(ATO)、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物(ITO)等の導電性金属酸化物、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。上記導電剤に限定されるものではないことは当然である。 There are no particular restrictions on the conductive agent for adjusting the resistance value. For example, carbon black, graphite, metal powder such as aluminum and nickel, tin oxide, titanium oxide, antimony oxide, indium oxide, potassium titanate, antimony oxide-tin oxide composite Conductive metal oxides such as oxides (ATO) and indium oxide-tin oxide composite oxides (ITO), and conductive metal oxides are coated with insulating fine particles such as barium sulfate, magnesium silicate and calcium carbonate But you can. Of course, the conductive agent is not limited thereto.
表層材料、表層は弾性材料による感光体への汚染防止と、転写ベルト表面への表面摩擦抵抗を低減させてトナーの付着力を小さくしてクリーニング性、2次転写性を高めるものが要求される。たとえばポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の1種類あるいは2種類以上の組み合わせを使用し表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、たとえばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、2酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体、粒子を1種類あるいは2種類以上または粒径が異なるものの組み合わせを分散させ使用することができる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素リッチな層を形成させ表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。 The surface layer material and the surface layer are required to prevent contamination of the photoconductor by the elastic material, reduce the surface friction resistance to the transfer belt surface, reduce the adhesion of the toner, and improve the cleaning property and the secondary transfer property. . For example, materials that use one or a combination of two or more of polyurethane, polyester, epoxy resin, etc. to reduce surface energy and increase lubricity, such as fluorine resin, fluorine compound, fluorocarbon, titanium dioxide, silicon carbide, etc. These powders and particles can be used by dispersing one type, two or more types, or a combination of particles having different particle sizes. Further, it is also possible to use a material having a reduced surface energy by forming a fluorine-rich layer on the surface by heat treatment, such as a fluorine-based rubber material.
〜帯電装置〜
図6は、接触式の帯電装置を用いた画像形成装置の構成の1部を示す概略図である。被帯電体、静電荷像担持体としての感光体(140)は矢印の方向に所定の速度(プロセススピード)で回転駆動される。この感光ドラムに接触させた帯電部材である帯電ローラ(160)は芯金とこの芯金の外周に同心一体にローラ上に形成した導電ゴム層を基本構成とし、芯金の両端を不図示の軸受け部材等で回転自由に保持させると供に、不図示の加圧手段によって感光ドラムに所定の加圧力で押圧させており、本図の場合はこの帯電ローラ(160)は感光体140の回転駆動に従動して回転する。帯電ローラ(160)は、直径9mmの芯金上に100,000Ω・cm程度の中抵抗ゴム層(522)を被膜して直径16mmに形成されている。
帯電ローラ(160)の芯金と不図示の電源とは電気的に接続されており、電源により帯電ローラに対して所定のバイアスが印加される。これにより感光体(140)の周面が所定の極性,電位に一様に帯電処理される。
本発明で用いられる帯電装置はもちろん上記のような接触式の帯電装置に限定されるず非接触でもよいが、帯電装置から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電装置を用いることが好ましい。
~ Charging device ~
FIG. 6 is a schematic diagram showing a part of a configuration of an image forming apparatus using a contact-type charging device. The photosensitive member (140) as the member to be charged and the electrostatic charge image carrier is rotationally driven in the direction of the arrow at a predetermined speed (process speed). The charging roller (160), which is a charging member brought into contact with the photosensitive drum, is basically composed of a cored bar and a conductive rubber layer formed concentrically on the outer periphery of the cored bar, and both ends of the cored bar are not shown. In addition to being held freely rotating by a bearing member or the like, the photosensitive drum is pressed with a predetermined pressing force by a pressing means (not shown). In this case, the charging roller (160) rotates the
The cored bar of the charging roller (160) and a power source (not shown) are electrically connected, and a predetermined bias is applied to the charging roller by the power source. As a result, the peripheral surface of the photoreceptor (140) is uniformly charged to a predetermined polarity and potential.
The charging device used in the present invention is not limited to the contact-type charging device as described above, and may be non-contact. However, since an image forming apparatus in which ozone generated from the charging device is reduced is obtained, the contact-type charging device can be obtained. It is preferable to use a charging device.
さらに、本発明の画像形成装置では、帯電装置に交互電界を印加する。DC(直流)電界では、感光体を−極性に帯電させるために、O3 −とNO3 −が多数形成される。このオゾン、窒素酸化物が感光体上に付着して感光体表面を劣化させる。とくに、感光体表面を硬化させ摩耗が大きくなり、また、摩擦係数が小さくなるために外添剤が付着しやすくなりフィルミングが発生することが多くなる。このために、AC(交流)を重畳させた交互電界を印加することで、オゾン等の発生を押さえ、かつ、感光体を均一に帯電させることができる。とくに、交互電界にすることで、逆極性のH3O+の発生でオゾンで感光体の劣化を押さえることができる。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, an alternating electric field is applied to the charging device. In a DC (direct current) electric field, a large number of O 3 − and NO 3 − are formed in order to charge the photosensitive member to a negative polarity. The ozone and nitrogen oxides adhere to the photoreceptor and deteriorate the surface of the photoreceptor. In particular, the surface of the photoconductor is hardened and wear increases, and the coefficient of friction decreases, so that external additives are likely to adhere and filming often occurs. For this reason, by applying an alternating electric field on which AC (alternating current) is superimposed, generation of ozone and the like can be suppressed and the photosensitive member can be charged uniformly. In particular, by using an alternating electric field, it is possible to suppress deterioration of the photoreceptor with ozone due to generation of H 3 O + having a reverse polarity.
本発明で使われる帯電部材の形状としてはローラの他にも、磁気ブラシ、ファーブラシ等、どのような形態をとってもよく、画像形成装置の仕様や形態にあわせて選択可能である。磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシは例えばZn−Cuフェライト等、各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。また、ファーブラシを用いる場合、例えば、ファーブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属または金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電装置とする。 The shape of the charging member used in the present invention may take any form such as a magnetic brush or a fur brush in addition to the roller, and can be selected according to the specifications and form of the image forming apparatus. In the case of using a magnetic brush, the magnetic brush is composed of various ferrite particles such as Zn—Cu ferrite as a charging member, a non-magnetic conductive sleeve for supporting it, and a magnet roll included therein. In addition, when using a fur brush, for example, as a material of the fur brush, a fur treated with carbon, copper sulfide, metal or metal oxide is used, and this is wound around a metal or other conductive core metal. By charging or pasting, it becomes a charging device.
〜タンデム型カラー画像形成装置〜
図7は、本発明のタンデム型カラー画像形成装置の構成を示す概略図である。
タンデム型の画像形成装置には、図7に示すように、各感光体(1)上の画像を転写装置(2)により、シート搬送ベルト(3)で搬送するシートsに順次転写する直接転写方式のものと、図8に示すように、各感光体(1)上の画像を1次転写装置(2)によりいったん中間転写体(4)に順次転写して後、その中間転写体(4)上の画像を2次転写装置(5)によりシートsに一括転写する間接転写方式のものとがある。転写装置(5)は転写搬送ベルトであるが,ローラ形状も方式もある。
直接転写方式のものと、間接転写方式のものとを比較すると、前者は、感光体(1)を並べたタンデム型画像形成装置Tの上流側に給紙装置(6)を、下流側に定着装置(7)を配置しなければならず、シート搬送方向に大型化する欠点がある。これに対し後者は、2次転写位置を比較的自由に設置することができる。給紙装置(6)、および定着装置(7)をタンデム型画像形成装置Tと重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
-Tandem type color image forming device-
FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the tandem color image forming apparatus of the present invention.
In the tandem type image forming apparatus, as shown in FIG. 7, direct transfer is performed by sequentially transferring the image on each photoconductor (1) to the sheet s conveyed by the sheet conveying belt (3) by the transfer device (2). As shown in FIG. 8, the image on each photosensitive member (1) is once transferred to the intermediate transfer member (4) by the primary transfer device (2), and then transferred to the intermediate transfer member (4). ) There are some indirect transfer systems in which the above image is collectively transferred to the sheet s by the secondary transfer device (5). The transfer device (5) is a transfer conveyance belt, but there are also roller shapes and methods.
Comparing the direct transfer type with the indirect transfer type, the former is a fixing unit on the upstream side of the tandem type image forming apparatus T on which the photoconductors (1) are arranged, and fixing on the downstream side. The apparatus (7) has to be arranged, and there is a drawback that the size is increased in the sheet conveying direction. On the other hand, the latter can set the secondary transfer position relatively freely. The sheet feeding device (6) and the fixing device (7) can be arranged so as to overlap the tandem type image forming apparatus T, and there is an advantage that downsizing is possible.
また、前者は、シート搬送方向に大型化しないためには、定着装置(7)をタンデム型画像形成装置Tに接近して配置することとなる。そのため、シートsがたわむことができる充分な余裕をもって定着装置(7)を配置することができず、シートsの先端が定着装置(7)に進入するときの衝撃(特に厚いシートで顕著となる)や、定着装置(7)を通過するときのシート搬送速度と,転写搬送ベルトによるシート搬送速度との速度差により、定着装置(7)が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすい欠点がある。これに対し後者は、シートsがたわむことができる充分な余裕をもって定着装置(7)を配置することができるから、定着装置(7)がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。 In the former, in order not to increase the size in the sheet conveying direction, the fixing device (7) is arranged close to the tandem type image forming apparatus T. For this reason, the fixing device (7) cannot be disposed with a sufficient margin that the sheet s can bend, and an impact when the leading edge of the sheet s enters the fixing device (7) (particularly with a thick sheet). ) And the speed difference between the sheet conveying speed when passing through the fixing device (7) and the sheet conveying speed by the transfer conveying belt, the fixing device (7) tends to affect upstream image formation. . On the other hand, in the latter case, the fixing device (7) can be disposed with a sufficient margin that the sheet s can be bent, and therefore the fixing device (7) can hardly affect the image formation. .
以上のようなことから、最近は、タンデム型画像形成装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。図8は、本発明のタンデム型カラー画像形成装置であって、中間転写体を有する画像形成装置の構成を示す概略図である。
そして、この種のカラー画像形成装置では、図8に示すように、1次転写後に感光体(1)上に残留する転写残トナーを、感光体クリーニング装置(8)で除去して感光体(1)表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。また、2次転写後に中間転写体(4)上に残留する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置(9)で除去して中間転写体(4)表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。
Due to the above, recently, an indirect transfer type among tandem type image forming apparatuses has attracted attention. FIG. 8 is a schematic view showing a configuration of an image forming apparatus having an intermediate transfer member, which is a tandem color image forming apparatus of the present invention.
In this type of color image forming apparatus, as shown in FIG. 8, the transfer residual toner remaining on the photosensitive member (1) after the primary transfer is removed by the photosensitive member cleaning device (8) to remove the photosensitive member ( 1) The surface was cleaned and prepared for another image formation. Further, the transfer residual toner remaining on the intermediate transfer member (4) after the secondary transfer is removed by the intermediate transfer member cleaning device (9) to clean the surface of the intermediate transfer member (4), so as to prepare for image formation again. It was.
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図9は、この発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型間接転写方式の画像形成装置の構成を示す概略図である。図中符号(100)は複写装置本体、(200)はそれを載せる給紙テーブル、(300)は複写装置本体(100)上に取り付けるスキャナ、(400)は更にその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。複写装置本体(100)には、中央に、無端ベルト状の中間転写体(10)を設ける。
そして、図9に示すとおり、図示例では3つの支持ローラ(14,15,16)に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 shows an embodiment of the present invention and is a schematic diagram showing the configuration of a tandem indirect transfer type image forming apparatus. In the figure, reference numeral (100) is a copying apparatus main body, (200) is a paper feed table on which it is placed, (300) is a scanner mounted on the copying apparatus main body (100), and (400) is an automatic document feeder mounted thereon. (ADF). The copying machine main body (100) is provided with an endless belt-shaped intermediate transfer member (10) in the center.
Then, as shown in FIG. 9, in the example shown in FIG.
この図示例では、3つのなかで第2の支持ローラ(15)の左に、画像転写後に中間転写体(10)上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置(17)を設ける。
また、3つのなかで第1の支持ローラ(14)と第2の支持ローラ(15)間に張り渡した中間転写体(10)上には、その搬送方向に沿って、イエロー,シアン,マゼンタ,ブラックの4つの画像形成手段(18)を横に並べて配置してタンデム画像形成装置(20)を構成する。
そのタンデム画像形成装置(20)の上には、図9に示すように、更に露光装置(21)を設ける。一方、中間転写体(10)を挟んでタンデム画像形成装置(20)と反対の側には、2次転写装置(22)を備える。2次転写装置(22)は、図示例では、2つのローラ(23)間に、無端ベルトである2次転写ベルト(24)を掛け渡して構成し、中間転写体(10)を介して第3の支持ローラ(16)に押し当てて配置し、中間転写体(10)上の画像をシートに転写する。
In this illustrated example, an intermediate transfer body cleaning device (17) for removing residual toner remaining on the intermediate transfer body (10) after image transfer is provided on the left of the second support roller (15) among the three.
Further, among the three, on the intermediate transfer member (10) stretched between the first support roller (14) and the second support roller (15), yellow, cyan and magenta are arranged along the transport direction. , Black image forming means (18) are arranged side by side to constitute a tandem image forming apparatus (20).
On the tandem image forming apparatus (20), an exposure apparatus (21) is further provided as shown in FIG. On the other hand, a secondary transfer device (22) is provided on the side opposite to the tandem image forming device (20) with the intermediate transfer member (10) interposed therebetween. In the illustrated example, the secondary transfer device (22) includes a secondary transfer belt (24), which is an endless belt, spanned between two rollers (23), and the second transfer device (22) passes through an intermediate transfer member (10). 3 is pressed against the support roller (16), and the image on the intermediate transfer body (10) is transferred to the sheet.
2次転写装置(22)の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置(25)を設ける。定着装置(25)は、無端ベルトである定着ベルト(26)に加圧ローラ(27)を押し当てて構成する。
上述した2次転写装置(22)には、画像転写後のシートをこの定着装置(25)へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、2次転写装置(22)として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図示例では、このような2次転写装置(22)および定着装置(25)の下に、上述したタンデム画像形成装置(20)と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置(28)を備える。
Next to the secondary transfer device (22), a fixing device (25) for fixing the transferred image on the sheet is provided. The fixing device (25) is configured by pressing a pressure roller (27) against a fixing belt (26) which is an endless belt.
The secondary transfer device (22) described above is also provided with a sheet transport function for transporting the image-transferred sheet to the fixing device (25). Of course, a transfer roller or a non-contact charger may be arranged as the secondary transfer device (22). In such a case, it is difficult to provide this sheet conveying function together.
In the illustrated example, a sheet is placed under such a secondary transfer device (22) and a fixing device (25) so as to record an image on both sides of the sheet in parallel with the tandem image forming device (20). A sheet inverting device (28) for inverting is provided.
さて、今このカラー画像形成装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置(400)の原稿台(30)上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置(400)を開いてスキャナ(300)のコンタクトガラス(32)上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置(400)を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置(400)に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス(32)上へと移動して後、他方コンタクトガラス(32)上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ(300)を駆動し、第1走行体(33)および第2走行体(34)を走行する。そして、第1走行体(33)で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光を更に反射して第2走行体(34)に向け、第2走行体(34)のミラーで反射して結像レンズ(35)を通して読取りセンサ(36)に入れ、原稿内容を読み取る。
Now, when making a copy using this color image forming apparatus, the document is set on the document table (30) of the automatic document feeder (400). Alternatively, the automatic document feeder (400) is opened, a document is set on the contact glass (32) of the scanner (300), and the automatic document feeder (400) is closed and pressed by it.
When a start switch (not shown) is pressed, when the document is set on the automatic document feeder (400), the document is transported and moved onto the contact glass (32), and then the other contact glass (32). When a document is set on the scanner, the scanner (300) is immediately driven to travel on the first traveling body (33) and the second traveling body (34). Then, the first traveling body (33) emits light from the light source and further reflects the reflected light from the document surface toward the second traveling body (34) and is reflected by the mirror of the second traveling body (34). Then, the image is placed in the reading sensor (36) through the imaging lens (35) and the content of the original is read.
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ(14,15,16)の1つを回転駆動して他の2つの支持ローラを従動回転し、中間転写体(10)を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段(18)でその感光体(40)を回転して各感光体(40)上にそれぞれ、ブラック,イエロー,マゼンタ,シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体(10)の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体(10)上に合成カラー画像を形成する。
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル(200)の給紙ローラ(42)の1つを選択回転し、ペーパーバンク(43)に多段に備える給紙カセット(44)の1つからシートを繰り出し、分離ローラ(45)で1枚ずつ分離して給紙路(46)に入れ、搬送ローラ(47)で搬送して複写機本体(100)内の給紙路(48)に導き、レジストローラ(49)に突き当てて止める。
When a start switch (not shown) is pressed, one of the support rollers (14, 15, 16) is rotationally driven by a drive motor (not shown), and the other two support rollers are driven to rotate, so that the intermediate transfer body (10 ). At the same time, the individual image forming means (18) rotates the photoconductor (40) to form black, yellow, magenta and cyan monochrome images on the photoconductor (40), respectively. Then, along with the conveyance of the intermediate transfer member (10), these monochrome images are sequentially transferred to form a composite color image on the intermediate transfer member (10).
On the other hand, when a start switch (not shown) is pressed, one of the paper feed rollers (42) of the paper feed table (200) is selectively rotated, and one of paper feed cassettes (44) provided in multiple stages in the paper bank (43). The sheet is fed out from the sheet, separated one by one by a separation roller (45), put into a sheet feeding path (46), and conveyed by a conveying roller (47) to a sheet feeding path (48) in the copying machine main body (100). Guide and stop against the registration roller (49).
または、給紙ローラ(50)を回転して手差しトレイ(51)上のシートを繰り出し、分離ローラ(52)で1枚ずつ分離して手差し給紙路(53)に入れ、同じくレジストローラ(49)に突き当てて止める。
そして、中間転写体(10)上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ(49)を回転し、中間転写体(10)と2次転写装置(22)との間にシートを送り込み、2次転写装置(22)で転写してシート上にカラー画像を記録する。
画像転写後のシートは、2次転写装置(22)で搬送して定着装置(25)へと送り込み、定着装置(25)で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪(55)で切り換えて排出ローラ(56)で排出し、排紙トレイ(57)上にスタックする。または、切換爪(55)で切り換えてシート反転装置(28)に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ(56)で排紙トレイ(57)上に排出する。
Alternatively, the sheet feeding roller (50) is rotated to feed out the sheets on the manual feed tray (51), separated one by one by the separation roller (52), and placed in the manual sheet feeding path (53). ) And stop.
Then, the registration roller (49) is rotated in time with the composite color image on the intermediate transfer member (10), and the sheet is fed between the intermediate transfer member (10) and the secondary transfer device (22). The image is transferred by the next transfer device (22) and a color image is recorded on the sheet.
The sheet after the image transfer is conveyed by the secondary transfer device (22) and sent to the fixing device (25). The fixing device (25) applies heat and pressure to fix the transferred image, and then the switching claw. It is switched at (55), discharged by the discharge roller (56), and stacked on the discharge tray (57). Alternatively, it is switched by the switching claw (55) and put into the sheet reversing device (28), where it is reversed and guided again to the transfer position, and an image is recorded also on the back surface, and then the paper discharge tray (56) is discharged by the discharge roller (56). 57) Drain up.
一方、画像転写後の中間転写体(10)は、中間転写体クリーニング装置(17)で、画像転写後に中間転写体(10)上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置(20)による再度の画像形成に備える。
ここで、レジストローラ(49)は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
上述したタンデム画像形成装置(20)において、個々の画像形成手段(18)は、詳しくは、例えば図9に示すように、ドラム状の感光体(40)のまわりに、帯電装置(60)、現像装置(61)、1次転写装置(62)、感光体クリーニング装置(63)、除電装置(64)等を備えてある。図9には記載されていないが、(65)は現像スリーブ上現像剤、(68)は撹拌パドル、(69)は仕切り板、(71)はトナー濃度センサー、(72)は現像スリーブ、(73)はドクター、(75)はクリーニングブレード、(76)はクリーニングブラシ、(77)はクリーニングローラー、(78)はクリーニングブレード、(79)はトナー排出オーガー、(80)は駆動装置を備えている。
On the other hand, the intermediate transfer member (10) after the image transfer is removed by the intermediate transfer member cleaning device (17) to remove residual toner remaining on the intermediate transfer member (10) after the image transfer, and the tandem image forming device (20). To prepare for image formation again.
Here, the registration roller (49) is generally used while being grounded, but it is also possible to apply a bias for removing paper dust from the sheet.
In the tandem image forming apparatus (20) described above, the individual image forming means (18) includes, for example, a charging device (60), around a drum-shaped photoconductor (40), as shown in FIG. A developing device (61), a primary transfer device (62), a photoconductor cleaning device (63), a charge eliminating device (64), and the like are provided. Although not shown in FIG. 9, (65) is a developer on the developing sleeve, (68) is a stirring paddle, (69) is a partition plate, (71) is a toner concentration sensor, (72) is a developing sleeve, ( 73) a doctor, (75) a cleaning blade, (76) a cleaning brush, (77) a cleaning roller, (78) a cleaning blade, (79) a toner discharge auger, and (80) a driving device. Yes.
〜プロセスカートリッジ〜
図10は、本発明のプロセスカートリッジを備えるタンデム型間接転写方式の画像形成装置の構成を示す概略図である。図10において、aはプロセスカートリッジ全体を示し、bは感光体、cは帯電手段、dは現像手段、eはクリーニング手段を示す。
本発明においては、上述の感光体b、帯電装置手段c、現像手段dおよびクリーニング手段e等の構成要素のうち、少なくとも感光体bおよび現像手段dをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンター等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
~ Process cartridge ~
FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a tandem indirect transfer type image forming apparatus including the process cartridge of the present invention. In FIG. 10, a represents the entire process cartridge, b represents a photosensitive member, c represents a charging unit, d represents a developing unit, and e represents a cleaning unit.
In the present invention, at least the photosensitive member b and the developing unit d are integrally combined as a process cartridge among the above-described components such as the photosensitive member b, the charging device unit c, the developing unit d, and the cleaning unit e. The process cartridge is configured to be detachable from a main body of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、部は重量部または%は重量%を示す。
なお、下記実施例2乃至4、実施例23乃至32、実施例43乃至62、及び、実施例74は参考例である。
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Hereinafter, “part” means “part by weight” or “%” means “wt%”.
The following Examples 2 to 4, Examples 23 to 32, Examples 43 to 62, and Example 74 are reference examples.
[I]実施例1〜12及び比較例1〜4
(評価機)
評価で用いる画像は以下の評価機A、B、C、D、Eいずれかを用いて評価した。
[I] Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 4
(Evaluation machine)
Images used in the evaluation were evaluated using any of the following evaluation machines A, B, C, D, and E.
(評価機A)
4色の非磁性2成分系の現像部と4色用の感光体を有するタンデム方式のリコー社製フルカラーレーザープリンター IPSiO Color 8000の定着ユニットをオイルレス定着ユニットに改良しチューニングした評価機Aを用いて評価した。印字速度は高速印字(20枚〜50枚/min/A4まで変化)で評価した。
(Evaluation machine A)
Using the tandem Ricoh full-color laser printer IPSiO Color 8000 fixing unit, which has a four-color non-magnetic two-component developing unit and a four-color photoconductor, an oilless fixing unit and tuned the evaluation machine A And evaluated. The printing speed was evaluated by high-speed printing (change from 20 sheets to 50 sheets / min / A4).
(評価機B)
4色の非磁性2成分系の現像部と4色用の感光体を有するタンデム方式のリコー社製フルカラーレーザープリンター IPSiO Color 8000を改良して、中間転写体上に一次転写し、該トナー像を転写材に二次転写する、中間転写方式に変更して、かつ定着ユニットをオイルレス定着ユニットに改良しチューニングした評価機Bを用いて評価した。印字速度は高速印字(20枚〜50枚/min/A4まで変化)で評価した。
(Evaluation machine B)
The tandem Ricoh full color laser printer IPSiO Color 8000, which has a four-color non-magnetic two-component developing unit and a four-color photoconductor, was modified to perform primary transfer onto an intermediate transfer member, and the toner image Evaluation was performed using an evaluation machine B that was tuned by changing to an intermediate transfer system that performs secondary transfer onto a transfer material and improving the fixing unit to an oilless fixing unit. The printing speed was evaluated by high-speed printing (change from 20 sheets to 50 sheets / min / A4).
(評価機C)
4色の現像部が2成分系現像剤を1つのドラム状感光体に各色現像し、中間転写体に順次転写し、転写材に4色を一括転写する方式のリコー社製フルカラーレーザー複写機 IMAGIO Color 2800の定着ユニットをオイルレス定着ユニットに改良しチューニングした評価機Cを用いて評価した。
(Evaluation machine C)
Ricoh's full-color laser copier IMAGIO has a four-color development unit that develops each component of a two-component developer on a drum-shaped photoreceptor, sequentially transfers it to an intermediate transfer member, and transfers all four colors onto a transfer material. The Color 2800 fixing unit was improved to an oilless fixing unit and evaluated using an evaluation machine C that was tuned.
(評価機D)
4色の現像部が非磁性一成分系現像剤を1つのベルト感光体に各色順次現像し、中間転写体に順次転写し、転写材に4色を一括転写する方式のリコー社製フルカラーレーザープリンター IPSiO Color 5000の定着ユニットをオイルレス定着ユニットに改良し、オイル塗布型のままチューニングした評価機Dを用いて評価した。
(Evaluation machine D)
Ricoh's full-color laser printer with a four-color developing unit that develops each non-magnetic one-component developer on a belt photoreceptor in sequence, transfers it onto an intermediate transfer member, and transfers all four colors onto a transfer material. The IPSiO Color 5000 fixing unit was improved to an oil-less fixing unit, and evaluation was performed using an evaluation machine D that was tuned with an oil application type.
(二成分現像剤評価)
二成分系現像剤で画像評価する場合は、以下のように、シリコーン樹脂により0.3μmの平均厚さでコーティングされた平均粒径50μmのフェライトキャリアを用い、キャリア100重量部に対し各色トナー5重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、現像剤を作成した。
(Evaluation of two-component developer)
When evaluating an image with a two-component developer, a ferrite carrier having an average particle diameter of 50 μm coated with a silicone resin with an average thickness of 0.3 μm is used as follows, and each color toner 5 is added to 100 parts by weight of the carrier. The developer was prepared by uniformly mixing and charging the parts by weight using a tumbler mixer of the type in which the container rolls and stirs.
(キャリアの製造)
・芯材
Cu−Znフェライト粒子(重量平均径:35μm) 5000部
・コート材
トルエン 450部
シリコーン樹脂SR2400
(東レ・ダウコーニング・シリコーン製、不揮発分50%) 450部
アミノシランSH6020
(東レ・ダウコーニング・シリコーン製) 10部
カーボンブラック 10部
上記コート材を10分間スターラーで分散してコート液を調整し、このコート液と芯材を流動床内に回転式底板ディスクと攪拌羽根を設けた旋回流を形成させながらコートを行うコーティング装置に投入して、当該コート液を芯材上に塗布した。得られた塗布物を電気炉で250℃、2時間焼成し上記キャリアを得た。
(Carrier production)
・ Core material: Cu—Zn ferrite particles (weight average diameter: 35 μm) 5000 parts ・ Coating material: Toluene 450 parts Silicone resin SR2400
(Toray Dow Corning Silicone, 50% nonvolatile content) 450 parts Aminosilane SH6020
(Toray / Dow Corning / Silicone) 10 parts Carbon black 10 parts The above coating material is dispersed with a stirrer for 10 minutes to prepare a coating liquid, and this coating liquid and core material are placed in a fluidized bed. The coating liquid was applied to the core material by applying the coating liquid while forming a swirling flow with the coating. The obtained coated material was baked in an electric furnace at 250 ° C. for 2 hours to obtain the carrier.
(評価項目)
1)キャリアスペント性
50%画像面積のチャートを、画像濃度1.4±0.2になるようにトナー濃度を制御しながら100,000枚出力後の現像剤の帯電量(μc/g)の変化量で、出力前の初期剤と比較して、0〜30%の低下量の場合を○、30%〜50%の低下量の場合を△、50%以上の低下量の場合を×として評価した。帯電量はブローオフ法で測定した。
(Evaluation item)
1) Carrier spent property Chart of 50% image area of developer charge amount (μc / g) after output of 100,000 sheets while controlling toner density so that image density becomes 1.4 ± 0.2 The amount of change is compared with the initial agent before output. evaluated. The charge amount was measured by the blow-off method.
2)劣化カブリ
温度10℃、湿度15%の環境において、各トナーを用いて画像面積率0.5%チャート連続100000枚出力耐久試験を実施後の転写紙上地肌部のトナー汚れ度合を目視(ルーペ)にて評価した。良好なものから◎、○、△、×で評価した。◎は、トナー汚れがまったく観察されず良好状態、○は、わずかに汚れが観察される程度で問題とはならい、△は少し汚れが観察される程度、×は許容範囲外で非常に汚れがあり問題となる。
2) Deterioration fog In an environment where the temperature is 10 ° C. and the humidity is 15%, the degree of toner contamination on the transfer paper upper surface after visualizing the continuous output durability test of 100000 sheets with an image area ratio of 0.5% using each toner is visually observed (loupe ). Evaluations were made from GOOD, ◎, ○, Δ, and ×. ◎ indicates that the toner stain is not observed at all and is in a good state, ○ indicates that the contamination is slightly observed, △ indicates that the contamination is slightly observed, and x indicates that the contamination is not within the allowable range. There is a problem.
3)トナー飛散
温度40℃、湿度90%の環境において、各トナーを用いて画像面積率10%チャート連続100000枚出力耐久試験を実施後の複写機内のトナー汚染状態を目視にて評価した。◎は、トナー汚れがまったく観察されず良好状態、○は、わずかに汚れが観察される程度で問題とはならない、△は少し汚れが観察される程度、×は許容範囲外で非常に汚れがあり問題となる。
3) Toner scattering In an environment of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90%, the toner contamination state in the copier after the 10000
4)耐ブロッキング性(環境保存性)
トナーを10gずつ計量し、20mlのガラス容器に入れ、100回ガラス瓶をタッピングした後、温度55℃、湿度80%にセットした恒温槽に48時間放置した後、針入度計で針入度を測定した。また低温低湿(10℃、15%)環境に保存したトナーも同様に針入度を評価し、高温高湿、低温低湿環境で、より針入度が小さい方の値を採用して評価した。良好なものから、◎:20mm以上、○:15mm以上20mm未満、△:10mm以上〜15mm未満、×:10mm未満、とした。
4) Blocking resistance (environmental preservation)
Weigh 10 g of toner, put it in a 20 ml glass container, tap the
5)定着性(耐ホットオフセット性、低温定着性)
リコー製imagio Neo 450を改造してベルト定着方式として、普通紙及び厚紙の転写紙(リコー製 タイプ6200及びNBSリコー製複写印刷用紙<135>)にベタ画像で、1.0±0.1mg/cm2のトナー付着量で定着評価した。定着ベルトの温度を変化させて定着試験を行い、普通紙でホットオフセットの発生しない上限温度を定着上限温度とした。また厚紙で定着下限温度を測定した。 定着下限温度は、得られた定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温度をもって定着下限温度とした。定着上限温度は200℃以上、定着下限温度は140℃以下が望まれる。
5) Fixability (hot offset resistance, low temperature fixability)
Ricoh's imagio Neo 450 has been modified to use a belt fixing system, with a solid image and 1.0 ± 0.1mg / mm on plain paper and cardboard transfer paper (Ricoh type 6200 and NBS Ricoh copy printing paper <135>). Fixing evaluation was performed with a toner adhesion amount of cm 2 . The fixing test was conducted by changing the temperature of the fixing belt, and the upper limit temperature at which hot offset did not occur on plain paper was defined as the upper limit temperature for fixing. Further, the minimum fixing temperature was measured with a thick paper. The lower limit fixing temperature was determined as the fixing lower limit temperature at the fixing roll temperature at which the residual ratio of the image density after rubbing the obtained fixed image with a pad was 70% or more. It is desirable that the fixing upper limit temperature is 200 ° C. or higher and the fixing lower limit temperature is 140 ° C. or lower.
[チタン含有触媒(a)の合成]
冷却管、撹拝機及び液中バブリング可能な窒素導入管の付いた反応槽中に、チタニウムジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)1617部とイオン交換水126部を入れ、窒素にて液中バブリング下、90℃まで徐々に昇温し、90℃で4時間反応(加水分解)させることで、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)を得た。
以降の実施例についても同様の合成法にて、それぞれ本発明に用いるチタン含有触媒(a)を得ることができる。
[Synthesis of Titanium-Containing Catalyst (a)]
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introducing tube capable of bubbling in the liquid, 1617 parts of titanium diisopropoxybis (triethanolaminate) and 126 parts of ion-exchanged water are placed in the liquid with nitrogen. Under bubbling, the temperature was gradually raised to 90 ° C., and reaction (hydrolysis) was performed at 90 ° C. for 4 hours to obtain titanium dihydroxybis (triethanolaminate).
In the following examples, the titanium-containing catalyst (a) used in the present invention can be obtained by the same synthesis method.
実施例1
[線状ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物430部、ビスフェノールAのPO3モル付加物300部、テレフタル酸257部、イソフタル酸65部、無水マレイン酸10部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、220℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が5になった時点で取り出し、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX1−1)を得た。
(AX1−1)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は7、水酸基価は12、Tgは60℃、Mnは6940、Mpは19100であった。分子量1500以下の成分の比率は1.2%であった。
Example 1
[Synthesis of linear polyester resin]
In a reactor equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 430 parts of PO2 molar adduct of bisphenol A, 300 parts of PO3 molar adduct of bisphenol A, 257 parts of terephthalic acid, 65 parts of isophthalic acid,
(AX1-1) contained no THF-insoluble matter, and had an acid value of 7, a hydroxyl value of 12, Tg of 60 ° C., Mn of 6940, and Mp of 19100. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 1.2%.
[非線状ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物350部、ビスフェノールAのPO3モル付加物326部、テレフタル酸278部、無水フタル酸40部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸62部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕して非線状ポリエステル樹脂(AX2−1)を得た。
(AX2−1)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は35、水酸基価は17、Tgは69℃、Mnは3920、Mpは112010であった。分子量1500以下の成分の比率は0.9%であった。
[Synthesis of non-linear polyester resin]
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 350 parts of EO2 molar adduct of bisphenol A, 326 parts of PO3 molar adduct of bisphenol A, 278 parts of terephthalic acid, 40 parts of phthalic anhydride and condensation As a catalyst, 2 parts of titanium dihydroxybis (triethanolaminate) was added and reacted at 230 ° C. for 10 hours while distilling off the water produced in a nitrogen stream. Next, the reaction is carried out under reduced pressure of 5 to 20 mmHg. When the acid value becomes 2 or less, the mixture is cooled to 180 ° C., added with 62 parts of trimellitic anhydride, taken out after reaction for 2 hours under sealed at normal pressure, and cooled to room temperature. To obtain a non-linear polyester resin (AX2-1).
(AX2-1) contained no THF-insoluble matter, and had an acid value of 35, a hydroxyl value of 17, Tg of 69 ° C., Mn of 3920, and Mp of 112010. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 0.9%.
[トナーバインダー1の合成]
ポリエステル(AX1−1)400部とポリエステル(AX2−1)600部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度150℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂をスチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して本発明のトナーバインダー1を得た。
[Synthesis of Toner Binder 1]
400 parts of polyester (AX1-1) and 600 parts of polyester (AX2-1) were melt-mixed with a continuous kneader at a jacket temperature of 150 ° C. and a residence time of 3 minutes. The molten resin was cooled to 30 ° C. for 4 minutes using a steel belt cooler and then pulverized to obtain the toner binder 1 of the present invention.
(トナーの製造)
[ブラックトナー]
水 1000部
フタロシアニングリーン含水ケーキ(固形分30%) 200部
カーボンブラック(MA60 三菱化学社製) 540部
トナーバインダー1 1200部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行ない、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、マスターバッチ顔料を得た。
トナーバインダー1 100部
上記マスターバッチ 8部
帯電制御剤(オリエント化学社製 ボントロン E−84) 2部
ワックス(脂肪酸エステルワックス、
融点83℃、粘度280mPa・s(90℃)) 5部
上記材料をミキサーで混合後、2本ロールミルで3回以上溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その後ジェットミルによる衝突板方式の粉砕機(I式ミル;日本ニューマチック工業社製)と旋回流による風力分級(DS分級機;日本ニューマチック工業社製)を行い、体積平均粒径5.5μmのブラック色の着色粒子を得た。さらに、一次粒子径10nmの疎水性シリカ(HDK H2000、クラリアントジャパン、一次粒子の平均粒径10nm)を1.0wt%添加し、ヘンシェルミキサーで混合、目開き50μmの篩を通過させ凝集物を取り除くことによりブラックトナー1を得た。
トナー物性は表1、評価結果は表2に示した。
(Manufacture of toner)
[Black Toner]
Water 1000 parts Phthalocyanine green hydrous cake (
Toner binder 1 100 parts Master batch 8 parts Charge control agent (Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Co.) 2 parts Wax (fatty acid ester wax,
Melting point 83 ° C., viscosity 280 mPa · s (90 ° C.)) 5 parts The above materials were mixed with a mixer, melt-kneaded three or more times with a two-roll mill, and the kneaded product was rolled and cooled. Thereafter, a collision plate type pulverizer (I type mill; manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) using a jet mill and an air classification (DS classifier; manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) using a swirling flow are performed, and the volume average particle size is 5.5 μm. Of black colored particles were obtained. Furthermore, 1.0 wt% of hydrophobic silica having a primary particle size of 10 nm (HDK H2000, Clariant Japan, average particle size of primary particles of 10 nm) is added, mixed with a Henschel mixer, and passed through a sieve having an opening of 50 μm to remove aggregates. As a result, a black toner 1 was obtained.
The toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
[イエロートナー]
水 600部
Pigment Yellow 17 含水ケーキ(固形分50%) 1200部
トナーバインダー1 1200部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行ない、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、マスターバッチ顔料を得た。
トナーバインダー1 100部
上記マスターバッチ 8部
帯電制御剤(オリエント化学社製 ボントロン E−84) 2部
ワックス(脂肪酸エステルワックス、
融点83℃、粘度280mPa・s(90℃)) 5部
上記材料をミキサーで混合後、2本ロールミルで3回以上溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その後ジェットミルによる衝突板方式の粉砕機(I式ミル;日本ニューマチック工業社製)と旋回流による風力分級(DS分級機;日本ニューマチック工業社製)を行い、体積平均粒径5.5μmのイエロー色の着色粒子を得た。さらに、一次粒子径10nmの疎水性シリカ(HDK H2000、クラリアントジャパン)を1.0wt%添加し、ヘンシェルミキサーで混合、目開き50μmの篩を通過させ凝集物を取り除くことによりイエロートナー1を得た。
トナー物性は表1、評価結果は表2に示した。
[Yellow Toner]
600 parts of water
Pigment Yellow 17 hydrous cake (
Toner binder 1 100 parts Master batch 8 parts Charge control agent (Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Co.) 2 parts Wax (fatty acid ester wax,
Melting point 83 ° C., viscosity 280 mPa · s (90 ° C.)) 5 parts The above materials were mixed with a mixer, then melt-kneaded three or more times with a two-roll mill, and the kneaded product was rolled and cooled. Thereafter, a collision plate type pulverizer (I-type mill; manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) using a jet mill and an air classification (DS classifier; manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) using a swirling flow are performed to obtain a volume average particle size of 5.5 μm. Of yellow colored particles were obtained. Further, 1.0 wt% of hydrophobic silica (HDK H2000, Clariant Japan) having a primary particle size of 10 nm was added, mixed with a Henschel mixer, passed through a sieve having an opening of 50 μm, and the aggregate was removed to obtain yellow toner 1. .
The toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
[マゼンタトナー]
水 600部
Pigment Red 57 含水ケーキ(固形分50%) 1200部
トナーバインダー1 1200部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行ない、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、マスターバッチ顔料を得た。
トナーバインダー1 100部
上記マスターバッチ 8部
帯電制御剤(オリエント化学社製 ボントロン E−84) 2部
ワックス(脂肪酸エステルワックス、
融点83℃、粘度280mPa・s(90℃)) 5部
上記材料をミキサーで混合後、2本ロールミルで3回以上溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その後ジェットミルによる衝突板方式の粉砕機(I式ミル;日本ニューマチック工業社製)と旋回流による風力分級(DS分級機;日本ニューマチック工業社製)を行い、体積平均粒径5.5μmのマゼンタ色の着色粒子を得た。さらに、一次粒子径10nmの疎水性シリカ(HDK H2000、クラリアントジャパン)を1.0wt%添加し、ヘンシェルミキサーで混合、目開き50μmの篩を通過させ凝集物を取り除くことによりマゼンタトナー1を得た。
トナー物性は表1、評価結果は表2に示した。
[Magenta toner]
600 parts of water
Pigment Red 57 hydrous cake (
Toner binder 1 100 parts Master batch 8 parts Charge control agent (Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Co.) 2 parts Wax (fatty acid ester wax,
Melting point 83 ° C., viscosity 280 mPa · s (90 ° C.)) 5 parts The above materials were mixed with a mixer, then melt-kneaded three or more times with a two-roll mill, and the kneaded product was rolled and cooled. Thereafter, a collision plate type pulverizer (I type mill; manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) using a jet mill and an air classification (DS classifier; manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) using a swirling flow are performed, and the volume average particle size is 5.5 μm. Of magenta colored particles were obtained. Further, 1.0 wt% of hydrophobic silica (HDK H2000, Clariant Japan) having a primary particle diameter of 10 nm was added, mixed with a Henschel mixer, passed through a sieve having an opening of 50 μm, and aggregates were removed to obtain magenta toner 1. .
The toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2.
[シアントナー]
水 600部
Pigment Blue 15:3 含水ケーキ(固形分50%) 1200部
トナーバインダー1 1200部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行ない、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、マスターバッチ顔料を得た。
トナーバインダー1 100部
上記マスターバッチ 8部
帯電制御剤(オリエント化学社製 ボントロン E−84) 2部
ワックス(脂肪酸エステルワックス、
融点83℃、粘度280mPa・s(90℃)) 5部
上記材料をミキサーで混合後、2本ロールミルで3回以上溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その後ジェットミルによる衝突板方式の粉砕機(I式ミル;日本ニューマチック工業社製)と旋回流による風力分級(DS分級機;日本ニューマチック工業社製)を行い、体積平均粒径5.5μmのシアン色の着色粒子を得た。さらに、一次粒子径10nmの疎水性シリカ(HDK H2000、クラリアントジャパン)を1.0wt%添加し、ヘンシェルミキサーで混合、目開き50μmの篩を通過させ凝集物を取り除くことによりマゼンタトナー1を得た。
トナー物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
[Cyan toner]
600 parts of water
Pigment Blue 15: 3 Water-containing cake (
Toner binder 1 100 parts Master batch 8 parts Charge control agent (Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Co.) 2 parts Wax (fatty acid ester wax,
Melting point 83 ° C., viscosity 280 mPa · s (90 ° C.)) 5 parts The above materials were mixed with a mixer, then melt-kneaded three or more times with a two-roll mill, and the kneaded product was rolled and cooled. Thereafter, a collision plate type pulverizer (I type mill; manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) using a jet mill and an air classification (DS classifier; manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) using a swirling flow are performed, and a volume average particle size of 5.5 μm Of cyan colored particles were obtained. Further, 1.0 wt% of hydrophobic silica (HDK H2000, Clariant Japan) having a primary particle diameter of 10 nm was added, mixed with a Henschel mixer, passed through a sieve having an opening of 50 μm, and aggregates were removed to obtain magenta toner 1. .
The toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2. Evaluation machine A was used as the evaluation machine.
実施例2
[線状ポリエステル樹脂の合成]
重縮合触媒をチタニルビス(トリエタノールアミネート)に代える以外は実施例1の(AX1−1)と同様に反応させ、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX1−2)を得た。
(AX1−2)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は8、水酸基価は10、Tgは60℃、Mnは6820、Mpは20180であった。分子量1500以下の成分の比率は1.1%であった。
Example 2
[Synthesis of linear polyester resin]
A linear polyester resin (AX1-2) was obtained by reacting in the same manner as (AX1-1) in Example 1 except that the polycondensation catalyst was replaced with titanyl bis (triethanolaminate), cooling to room temperature, and pulverizing.
(AX1-2) contained no THF-insoluble matter, and had an acid value of 8, a hydroxyl value of 10, Tg of 60 ° C., Mn of 6820, and Mp of 20180. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 1.1%.
[非線状ポリエステル樹脂の合成]
重縮合触媒をチタニルビス(トリエタノールアミネート)に代える以外は実施例1の(AX2−1)と同様に反応させ、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX2−2)を得た。
(AX2−2)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は33、水酸基価は14、Tgは70℃、Mnは4200、Mpは11800であった。分子量1500以下の成分の比率は0.8%であった。
[Synthesis of non-linear polyester resin]
A linear polyester resin (AX2-2) was obtained by reacting in the same manner as (AX2-1) in Example 1 except that the polycondensation catalyst was replaced with titanylbis (triethanolaminate), cooling to room temperature, and pulverizing.
(AX2-2) did not contain THF-insoluble matter, and its acid value was 33, hydroxyl value was 14, Tg was 70 ° C., Mn was 4200, and Mp was 11800. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 0.8%.
[トナーバインダー2の合成]
ポリエステル(AX1−2)500部とポリエステル(AX2−2)500部をへンシェルミキサーにて5分間粉体混合して本発明のトナーバインダー2を得た。
[Synthesis of Toner Binder 2]
500 parts of polyester (AX1-2) and 500 parts of polyester (AX2-2) were powder mixed for 5 minutes with a Henschel mixer to obtain
(トナーの製造)
トナー樹脂、マスターバッチ樹脂にトナーバインダー2を用いた以外は実施例1のブラックトナーと同様にトナーを製造して評価した。トナー物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
(Manufacture of toner)
A toner was manufactured and evaluated in the same manner as the black toner of Example 1 except that the
実施例3
[変性ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物549部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物20部、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物133部、フェノールノボラック(平均重合度約5)のエチレンオキシド5モル付加物10部、テレフタル酸252部、イソフタル酸19部、無水トリメリット酸10部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(ジエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になるまで反応させた。次いで無水トリメリット酸50部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧化で反応させ軟化点が105℃になった時点で、ビスフェノールAジグリシジルエーテル20部を加え、軟化点150℃で取り出し、室温まで冷却後、粉砕して変性ポリエステル樹脂(AY1−1)を得た。
(AY1−1)の酸価は52、水酸基価は16、Tgは73℃、Mnは1860、Mpは6550、THF不溶分は32%、分子量1500以下の成分の比率は1.0%であり、これをトナーバインダー3として使用した。
Example 3
[Synthesis of modified polyester resin]
549 parts of bisphenol
The acid value of (AY1-1) is 52, the hydroxyl value is 16, Tg is 73 ° C., Mn is 1860, Mp is 6550, THF insoluble matter is 32%, and the ratio of components having a molecular weight of 1500 or less is 1.0%. This was used as the toner binder 3.
(トナーの製造)
トナー樹脂、マスターバッチ樹脂にトナーバインダー3を用いた以外は実施例1のブラックトナーと同様にトナーを製造して評価した。トナー物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
(Manufacture of toner)
A toner was produced and evaluated in the same manner as the black toner of Example 1 except that the toner binder 3 was used for the toner resin and the master batch resin. The toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2. Evaluation machine A was used as the evaluation machine.
実施例4
[非線状ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物132部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物371部、ビスフェノールAエチレンオキシド2モル付加物20部、フェノールノボラック(平均重合度約5)のプロピレンオキシド5モル付加物125部、テレフタル酸201部、無水マレイン酸25部、ジメチルテレフタル酸エステル35部及び縮合触媒としてチタニルビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸65部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕し非線状ポリエステル樹脂(AX2−3)を得た。
非線状ポリエステル樹脂(AX2−3)の軟化点は144℃、酸価は30、水酸基価は16、Tgは59℃、Mnは1410、Mpは4110、THF不溶分は27%、分子量1500以下の成分の比率は1.0%であり、これをトナーバインダー4として使用した。
Example 4
[Synthesis of non-linear polyester resin]
132 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 371 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 20 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 125 parts of propylene oxide 5 mol adduct of phenol novolak (average degree of polymerization about 5), 201 parts of terephthalic acid, 25 parts of maleic anhydride, 35 parts of dimethyl terephthalic acid ester and 2 parts of titanyl bis (triethanolaminate) as a condensation catalyst The reaction was carried out for 10 hours while distilling off the water produced at 230 ° C. under a nitrogen stream. Next, the reaction is carried out under a reduced pressure of 5 to 20 mmHg. When the acid value becomes 2 or less, the mixture is cooled to 180 ° C., added with 65 parts of trimellitic anhydride, taken out after reaction for 2 hours under normal pressure sealing, and cooled to room temperature. To obtain a non-linear polyester resin (AX2-3).
The non-linear polyester resin (AX2-3) has a softening point of 144 ° C., an acid value of 30, a hydroxyl value of 16, Tg of 59 ° C., Mn of 1410, Mp of 4110, a THF insoluble content of 27%, and a molecular weight of 1500 or less. The ratio of this component was 1.0%, and this was used as the toner binder 4.
(トナーの製造)
トナー樹脂、マスターバッチ樹脂にトナーバインダー4を用いた以外は実施例1のブラックトナーと同様にトナーを製造して評価した。トナー物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
(Manufacture of toner)
A toner was manufactured and evaluated in the same manner as the black toner of Example 1 except that the toner binder 4 was used for the toner resin and the master batch resin. The toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2. Evaluation machine A was used as the evaluation machine.
実施例5
[非線状ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物410部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物270部、テレフタル酸110部、イソフタル酸125部、無水マレイン酸15部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、220℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸25部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後粉砕し非線状ポリエステル樹脂(AX2−4)を得た。
(AX2−4)は、THF不溶分を含有しておらず、その酸価は18、水酸基価は37、Tgは62℃、Mnは2130、Mnは5350であった。分子量1500以下の成分の比率は1.3%であった。
Example 5
[Synthesis of non-linear polyester resin]
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe, 410 parts of bisphenol
(AX2-4) contained no THF-insoluble matter, and had an acid value of 18, a hydroxyl value of 37, Tg of 62 ° C., Mn of 2130, and Mn of 5350. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 1.3%.
[変性ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキシド2モル付加物317部、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物57部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物298部、フェノールノボラック(平均重合度約5)のプロピレンオキシド5モル付加物75部、イソフタル酸30部、テレフタル酸157部、無水マレイン酸27部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、次いで無水トリメリット酸68部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧化で反応させ軟化点が120℃になった時点で、ビスフェノールAジグリシジルエーテル25部を加え、軟化点155℃で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し変性ポリエステル樹脂(AY1−2)を得た。
(AY1−2)の酸価は11、水酸基価は27、Tgは60℃、Mnは3020、Mpは6030、THF不溶分は35%であった。分子量1500以下の成分の比率は1.1%であった。
[Synthesis of modified polyester resin]
317 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 57 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 298 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 75 parts of propylene oxide 5 mol adduct of phenol novolak (average degree of polymerization about 5), 30 parts of isophthalic acid, 157 parts of terephthalic acid, 27 parts of maleic anhydride and 2 parts of titanium dihydroxybis (triethanolaminate) as a condensation catalyst The reaction was carried out for 10 hours while distilling off the water produced at 230 ° C. under a nitrogen stream. Next, the reaction was carried out under a reduced pressure of 5 to 20 mmHg, and when the acid value became 2 or less, the mixture was cooled to 180 ° C., and then 68 parts of trimellitic anhydride was added and reacted under normal pressure for 1 hour, and then 20 to 40 mmHg. When the softening point is 120 ° C by reaction under reduced pressure, 25 parts of bisphenol A diglycidyl ether is added, taken out at a softening point of 155 ° C, cooled to room temperature, pulverized, and modified polyester resin (AY1-2) is obtained. Obtained.
The acid value of (AY1-2) was 11, the hydroxyl value was 27, Tg was 60 ° C., Mn was 3020, Mp was 6030, and the THF-insoluble content was 35%. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 1.1%.
[トナーバインダー5の合成]
(AX2−3)500部と(AY1−2)500部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度150℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂をスチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して本発明のトナーバインダー5を得た。
[Synthesis of Toner Binder 5]
500 parts of (AX2-3) and 500 parts of (AY1-2) were melt-mixed with a continuous kneader at a jacket temperature of 150 ° C. and a residence time of 3 minutes. The molten resin was cooled to 30 ° C. for 4 minutes using a steel belt cooler and pulverized to obtain toner binder 5 of the present invention.
(トナーの製造)
トナー樹脂、マスターバッチ樹脂にトナーバインダー5を用いた以外は実施例1のブラックトナーと同様にトナーを製造して評価した。トナー物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
(Manufacture of toner)
A toner was produced and evaluated in the same manner as the black toner of Example 1 except that the toner binder 5 was used for the toner resin and the master batch resin. The toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2. Evaluation machine A was used as the evaluation machine.
実施例6
実施例1のブラックトナー1製造の際に以下の外添剤混合方法を湿式に変更して製造した以外は実施例1と同様にして評価した。
実施例1の体積平均粒径5.5μmのブラック色の着色粒子10部と一次粒子径10nmの疎水性シリカ(HDK H2000、クラリアントジャパン)2部を界面活性剤0.1%を含む水中にモノポンプで分散させ混合した。蛍光X線報でモニターしながらシリカの付着量が1wt%になるように水中からトナーをとりだし、目開き50μmの篩を通過させ凝集物を取り除くことによりブラックトナーを得た。
トナー物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
Example 6
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the black toner 1 of Example 1 was manufactured by changing the following external additive mixing method to wet.
A monopump containing 10 parts of black colored particles having a volume average particle diameter of 5.5 μm and 2 parts of hydrophobic silica (HDK H2000, Clariant Japan) having a primary particle diameter of 10 nm in water containing 0.1% of a surfactant. Dispersed and mixed. While monitoring with a fluorescent X-ray report, the toner was taken out of water so that the amount of silica adhered was 1 wt%, and passed through a sieve having an opening of 50 μm to remove aggregates, thereby obtaining a black toner.
The toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2. Evaluation machine A was used as the evaluation machine.
実施例7
実施例1のブラックトナー1製造の際に以下の外添剤混合方法に変更して製造した以外は実施例1と同様にして評価した。
ブラックトナー1にさらにステアリン酸亜鉛0.4部をヘンシェルミキサーで混合して、再度目開き50μmの篩を通過させ凝集物を取り除くことによりブラックトナーを得た。
トナー物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
Example 7
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the black toner 1 of Example 1 was manufactured by changing to the following external additive mixing method.
Black toner was further obtained by mixing 0.4 part of zinc stearate with black toner 1 using a Henschel mixer, and again passing through a sieve having an opening of 50 μm to remove aggregates.
The toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2. Evaluation machine A was used as the evaluation machine.
実施例8
実施例1のブラックトナー1製造の際に以下の外添剤混合方法に変更して製造した以外は実施例1と同様にして評価した。
ブラックトナー1にさらに酸化チタン(STM−150AI、テイカ、一次粒子の平均粒径15nm)を0.5wt%混合し、再度目開き50μmの篩を通過させ凝集物を取り除くことによりブラックトナーを得た。
トナー物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
Example 8
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the black toner 1 of Example 1 was manufactured by changing to the following external additive mixing method.
Black toner was obtained by further mixing 0.5 wt% of titanium oxide (STM-150AI, Taker, average particle size of primary particles 15 nm) with black toner 1 and passing through a sieve having an opening of 50 μm to remove aggregates. .
The toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2. Evaluation machine A was used as the evaluation machine.
実施例9
トナーを以下で製造したケミカルトナーとした以外は実施例1と同様にして評価した。
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例1
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、メタクリル酸166部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、3800回転/分で30分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し3時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、70℃で5時間熟成してビニル系樹脂(メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。[微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、75nmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは60℃であり、重量平均分子量は11万であった。
Example 9
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner was a chemical toner manufactured as follows.
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 1
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 166 parts of methacrylic acid, 110 butyl acrylate Parts and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred at 3800 rpm for 30 minutes to obtain a white emulsion. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 3 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 70 ° C. for 5 hours, and an aqueous dispersion of vinyl resin (methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt copolymer). [Fine particle dispersion 1] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 1] measured by LA-920 was 75 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 60 ° C., and the weight average molecular weight was 110,000.
〜水相の調整〜
製造例2
水990部、[微粒子分散液1]83部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの48.3%水溶液((エレミノールMON−7):三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
-Adjustment of aqueous phase-
Production Example 2
990 parts of water, 83 parts of [fine particle dispersion 1], 37 parts of a 48.3% aqueous solution of dodecyl diphenyl ether disulfonate ((Eleminol MON-7): Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate are mixed and stirred. As a result, a milky white liquid was obtained. This is designated as [Aqueous Phase 1].
〜低分子ポリエステルの合成〜
製造例3
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物430部、ビスフェノールAのPO3モル付加物300部、テレフタル酸257部、イソフタル酸65部、無水マレイン酸10部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、200℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が7になった時点で取り出し、室温まで冷却後粉砕して低分子ポリエステル樹脂1を得た。
低分子ポリエステル樹脂1はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は9、水酸基価は12、Tgは52℃、Mnは4820、Mpは17000であった。分子量1500以下の成分の比率は0.8%であった。
~ Synthesis of low molecular weight polyester ~
Production Example 3
In a reactor equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 430 parts of PO2 molar adduct of bisphenol A, 300 parts of PO3 molar adduct of bisphenol A, 257 parts of terephthalic acid, 65 parts of isophthalic acid,
The low molecular weight polyester resin 1 did not contain a THF-insoluble component, and its acid value was 9, the hydroxyl value was 12, Tg was 52 ° C., Mn was 4820, and Mp was 17000. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 0.8%.
〜中間体ポリエステルの合成〜
製造例4
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で7時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2200、重量平均分子量9700、Tg54℃、酸価0.5、水酸基価52であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステル1]410部、イソホロンジイソシアネート89部、酢酸エチル500部を入れ100℃で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー1]の遊離イソシアネート重量%は、1.53%であった。
~ Synthesis of intermediate polyester ~
Production Example 4
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 682 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 81 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 283 parts of terephthalic acid, trimellitic anhydride 22 Part and 2 parts of dibutyltin oxide were added, reacted at 230 ° C. at normal pressure for 7 hours, and further reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain [Intermediate Polyester 1]. [Intermediate Polyester 1] had a number average molecular weight of 2200, a weight average molecular weight of 9700, Tg of 54 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value of 52.
Next, 410 parts of [intermediate polyester 1], 89 parts of isophorone diisocyanate, and 500 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. Polymer 1] was obtained. [Prepolymer 1] had a free isocyanate weight% of 1.53%.
〜ケチミンの合成〜
製造例5
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で4時間半反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は417であった。
~ Synthesis of ketimine ~
Production Example 5
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 4 and a half hours to obtain [ketimine compound 1]. The amine value of [ketimine compound 1] was 417.
〜マスターバッチ(MB)の合成〜
製造例6
水600部、Pigment Blue 15:3 含水ケーキ(固形分50%)、 ポリエステル樹脂1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて120℃で45分間混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、[マスターバッチ1]を得た。
~ Synthesis of master batch (MB) ~
Production Example 6
600 parts of water, Pigment Blue 15: 3 water-containing cake (
〜油相の作成〜
製造例7
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[低分子ポリエステル1]378部、カルナバWAX100部、酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問で30℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。
[原料溶解液1]1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、顔料、WAXの分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1324部加え、上記条件のビーズミルで2パスし、[顔料・WAX分散液1]を得た。[顔料・WAX分散液1]の固形分濃度(130℃、30分)は50%であった。
~ Creation of oil phase ~
Production Example 7
In a container in which a stir bar and a thermometer were set, 378 parts of [Low molecular weight polyester 1], 100 parts of Carnauba WAX, and 947 parts of ethyl acetate were charged, heated to 80 ° C. with stirring, and kept at 80 ° C. for 5 hours. It was cooled to 30 ° C at 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were charged in a container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 1].
[Raw material solution 1] 1324 parts are transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), a liquid feeding speed of 1 kg / hr, a disk peripheral speed of 6 m / sec, and 0.5 mm zirconia beads are 80% by volume. The pigment and WAX were dispersed under the conditions of filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 1] was added, followed by two passes with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX Dispersion 1]. The solid content concentration of [Pigment / WAX Dispersion 1] (130 ° C., 30 minutes) was 50%.
〜乳化⇒脱溶剤〜
製造例8
[顔料・WAX分散液1]749部、[プレポリマー1]を115部、[ケチミン化合物1]2.9部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5000rpmで2分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13000rpmで25分間混合し[乳化スラリー1]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で7時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。
~ Emulsification⇒Desolvation ~
Production Example 8
[Pigment / WAX Dispersion 1] 749 parts, [Prepolymer 1] 115 parts, and [Ketimine Compound 1] 2.9 parts were put in a container and mixed with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) at 5000 rpm for 2 minutes. Thereafter, 1200 parts of [Aqueous Phase 1] was added to the container, and mixed with a TK homomixer at a rotational speed of 13000 rpm for 25 minutes to obtain [Emulsified Slurry 1].
[Emulsion slurry 1] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, aging was carried out at 45 ° C. for 7 hours to obtain [Dispersion slurry 1].
〜洗浄⇒乾燥〜
製造例9
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、
1:濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで10分間)した後濾過した。
2:1の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
3:2の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで10分間)した後濾過した。
4:3の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ1]を得た。
[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。
その後下記フッ素化合物(2)を1wt%濃度で分散させた水溶媒曹中で、トナー母体に対して下記フッ素化合物(2)が0.1wtになるように混合し、下記フッ素化合物(2)を付着(結合)させた後、循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥させた後、さらに30℃で10時間棚段にて乾燥させた。その後目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体粒子1]を得た。
フッ素化合物(2)
~ Washing⇒Drying ~
Production Example 9
[Dispersion Slurry 1] After filtering 100 parts under reduced pressure,
1: 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
100 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to a 2: 1 filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 30 minutes), and then filtered under reduced pressure.
100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the 3: 2 filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
300 parts of ion-exchanged water was added to the 4: 3 filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered twice to obtain [Filter cake 1].
[Filter cake 1] was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating dryer.
Thereafter, the following fluorine compound (2) is mixed in an aqueous solvent soda containing 1 wt% concentration so that the following fluorine compound (2) is 0.1 wt. After adhering (bonding), it was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating drier, and further dried on a shelf at 30 ° C. for 10 hours. Thereafter, sieved with a mesh of 75 μm, [Toner Base Particle 1] was obtained.
Fluorine compound (2)
その後、[トナー母体粒子1]100部、一次粒子径10nmの疎水性シリカ(HDK H2000、クラリアントジャパン)をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製 FM20C)にて混合してトナーを得た。混合条件は、周速30m/secで、120秒回転、60秒回転停止、のセットを3回繰り返して混合してトナーを得た。
得られたトナーの物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
Thereafter, 100 parts of [toner base particle 1] and hydrophobic silica (HDK H2000, Clariant Japan) having a primary particle diameter of 10 nm were mixed with a Henschel mixer (FM20C manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) to obtain a toner. The mixing conditions were a circumferential speed of 30 m / sec, a set of 120 second rotation and 60 second rotation stop was repeated three times to mix and obtain a toner.
The physical properties of the obtained toner are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2. Evaluation machine A was used as the evaluation machine.
実施例10〜12
実施例1において、実施例1に記載のブラックトナーを用いて、それぞれ評価機を評価機B、評価機C、評価機Dを用いて評価した以外は実施例1と同様にして評価した。評価結果は表2に示した。
Examples 10-12
In Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the black toner described in Example 1 was used and the evaluation machine was evaluated using the evaluation machine B, the evaluation machine C, and the evaluation machine D, respectively. The evaluation results are shown in Table 2.
比較例1
実施例1のブラックトナーにおいて使用したバインダー樹脂を以下の樹脂H2に変更した以外は実施例1のブラックトナーと同様にしてトナーを製造し評価した。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で7時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧で3時間反応し、ポリエステル樹脂H2を得た。ポリエステル樹脂H2は、数平均分子量2300、重量平均分子量6700、Tg43℃、酸価25であった。なお反応触媒にはジブチルスズ1部を混合して用いた。
得られたトナー物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
Comparative Example 1
A toner was produced and evaluated in the same manner as the black toner of Example 1 except that the binder resin used in the black toner of Example 1 was changed to the following resin H2.
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, 229 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 529 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 208 parts terephthalic acid, 46 parts adipic acid and
The obtained toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2. Evaluation machine A was used as the evaluation machine.
比較例2
実施例1のブラックトナーにおいて、その粒径、粒径分布、微粉、疎粉含有量を表1に示すように分級して製造した以外は実施例1のブラックトナーと同様にして製造評価した。得られたトナー物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
Comparative Example 2
The black toner of Example 1 was manufactured and evaluated in the same manner as the black toner of Example 1, except that the particle size, particle size distribution, fine powder, and sparse powder content were classified as shown in Table 1. The obtained toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2. Evaluation machine A was used as the evaluation machine.
比較例3
実施例1のブラックトナーにおいて、その粒径、粒径分布、微粉、疎粉含有量を表1に示すように分級して製造した以外は実施例1のブラックトナーと同様にして製造評価した。得られたトナー物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
Comparative Example 3
The black toner of Example 1 was manufactured and evaluated in the same manner as the black toner of Example 1, except that the particle size, particle size distribution, fine powder, and sparse powder content were classified as shown in Table 1. The obtained toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2. Evaluation machine A was used as the evaluation machine.
比較例4
実施例1のブラックトナーにおいて、その粒径、粒径分布、微粉、疎粉含有量を表1に示すように分級して製造した以外は実施例1のブラックトナーと同様にして製造評価した。得られたトナー物性は表1、評価結果は表2に示した。評価機は評価機Aを用いた。
Comparative Example 4
The black toner of Example 1 was manufactured and evaluated in the same manner as the black toner of Example 1, except that the particle size, particle size distribution, fine powder, and sparse powder content were classified as shown in Table 1. The obtained toner physical properties are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Table 2. Evaluation machine A was used as the evaluation machine.
[II]実施例13〜72及び比較例5〜24
(トナーバインダーAの合成)
[線状ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物430部、ビスフェノールAのPO3モル付加物300部、テレフタル酸257部、イソフタル酸65部、無水マレイン酸10部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、220℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が5になった時点で取り出し、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX1−1)を得た。
(AX1−1)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は7、水酸基価は12、Tgは60℃、Mnは6940、Mpは19100であった。分子量1500以下の成分の比率は1.2%であった。
[II] Examples 13 to 72 and Comparative Examples 5 to 24
(Synthesis of toner binder A)
[Synthesis of linear polyester resin]
In a reactor equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 430 parts of PO2 molar adduct of bisphenol A, 300 parts of PO3 molar adduct of bisphenol A, 257 parts of terephthalic acid, 65 parts of isophthalic acid,
(AX1-1) contained no THF-insoluble matter, and had an acid value of 7, a hydroxyl value of 12, Tg of 60 ° C., Mn of 6940, and Mp of 19100. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 1.2%.
[非線状ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物350部、ビスフェノールAのPO3モル付加物326部、テレフタル酸278部、無水フタル酸40部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸62部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕して非線状ポリエステル樹脂(AX2−1)を得た。
(AX2−1)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は35、水酸基価は17、Tgは69℃、Mnは3920、Mpは11200であった。分子量1500以下の成分の比率は0.9%であった。
[Synthesis of non-linear polyester resin]
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 350 parts of EO2 molar adduct of bisphenol A, 326 parts of PO3 molar adduct of bisphenol A, 278 parts of terephthalic acid, 40 parts of phthalic anhydride and condensation As a catalyst, 2 parts of titanium dihydroxybis (triethanolaminate) was added and reacted at 230 ° C. for 10 hours while distilling off the water produced in a nitrogen stream. Next, the reaction is carried out under reduced pressure of 5 to 20 mmHg. When the acid value becomes 2 or less, the mixture is cooled to 180 ° C., added with 62 parts of trimellitic anhydride, taken out after reaction for 2 hours under sealed at normal pressure, and cooled to room temperature. To obtain a non-linear polyester resin (AX2-1).
(AX2-1) contained no THF-insoluble matter, and its acid value was 35, the hydroxyl value was 17, Tg was 69 ° C., Mn was 3920, and Mp was 11200. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 0.9%.
[トナーバインダーAの合成]
ポリエステル(AX1−1)400部とポリエステル(AX2−1)600部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度150℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂を、スチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して本発明のトナーバインダーAを得た。
[Synthesis of Toner Binder A]
400 parts of polyester (AX1-1) and 600 parts of polyester (AX2-1) were melt-mixed with a continuous kneader at a jacket temperature of 150 ° C. and a residence time of 3 minutes. The molten resin was cooled to 30 ° C. for 4 minutes using a steel belt cooler and then pulverized to obtain toner binder A of the present invention.
(トナーバインダーBの合成)
[線状ポリエステル樹脂の合成]
重縮合触媒をチタニルビス(トリエタノールアミネート)に代える以外はトナーバインダーAの合成における(AX1−1)と同様に反応させ、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX1−2)を得た。
(AX1−2)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は8、水酸基価は10、Tgは60℃、Mnは6820、Mpは20180であった。分子量1500以下の成分の比率は1.1%であった。
(Synthesis of toner binder B)
[Synthesis of linear polyester resin]
A linear polyester resin (AX1-2) is obtained by reacting in the same manner as (AX1-1) in the synthesis of toner binder A except that the polycondensation catalyst is replaced with titanylbis (triethanolaminate), cooling to room temperature, and pulverizing. It was.
(AX1-2) contained no THF-insoluble matter, and had an acid value of 8, a hydroxyl value of 10, Tg of 60 ° C., Mn of 6820, and Mp of 20180. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 1.1%.
[非線状ポリエステル樹脂の合成]
重縮合触媒をチタニルビス(トリエタノールアミネート)に代える以外はトナーバインダーAの合成における(AX2−1)と同様に反応させ、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX2−2)を得た。
(AX2−2)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は33、水酸基価は14、Tgは70℃、Mnは4200、Mpは11800であった。分子量1500以下の成分の比率は0.8%であった。
[Synthesis of non-linear polyester resin]
Except for replacing the polycondensation catalyst with titanyl bis (triethanolaminate), the reaction is carried out in the same manner as (AX2-1) in the synthesis of toner binder A, cooled to room temperature, and pulverized to obtain a linear polyester resin (AX2-2). It was.
(AX2-2) did not contain THF-insoluble matter, and its acid value was 33, hydroxyl value was 14, Tg was 70 ° C., Mn was 4200, and Mp was 11800. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 0.8%.
[トナーバインダーBの合成]
ポリエステル(AX1−2)500部とポリエステル(AX2−2)500部をヘンシェルミキサにて5分間粉体混合して本発明のトナーバインダーBを得た。
[Synthesis of Toner Binder B]
500 parts of polyester (AX1-2) and 500 parts of polyester (AX2-2) were powder mixed for 5 minutes in a Henschel mixer to obtain toner binder B of the present invention.
(トナーバインダーCの合成)
[比較用線状ポリエステル樹脂の合成]
重縮合触媒をチタンテトライソプロポキシドに代える以外はトナーバインダーAの合成における(AX1−1)と同様に反応させた。触媒失活のために反応が途中で停止してしまい、生成水が留出しなくなる問題が生じたため、反応途中でチタンテトライソプロポキシド2部を4回追加し、比較用線状ポリエステル樹脂(CAX1−1)を得た。
(CAX1−1)は、THF不溶分を含有しておらず、その酸価は7、水酸基価は12、Tgは58℃、Mnは6220、Mpは18900であった。分子量1500以下の成分の比率は2.2%であった。
(Synthesis of toner binder C)
[Synthesis of linear polyester resin for comparison]
The reaction was carried out in the same manner as (AX1-1) in the synthesis of toner binder A, except that the polycondensation catalyst was replaced with titanium tetraisopropoxide. Since the reaction was stopped in the middle due to catalyst deactivation and the problem that the generated water could not be distilled occurred, 2 parts of titanium tetraisopropoxide was added four times during the reaction, and a comparative linear polyester resin (CAX1) was added. -1) was obtained.
(CAX1-1) contained no THF-insoluble matter, and had an acid value of 7, a hydroxyl value of 12, Tg of 58 ° C., Mn of 6220, and Mp of 18900. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 2.2%.
[比較用非線状ポリエステル樹脂の合成]
重縮合触媒をチタンテトライソプロポキシドに代える以外はトナーバインダーAの合成における(AX2−1)と同様に反応させた。常圧下で16時間、減圧下で8時間反応させた。反応速度が遅かったため、反応途中でチタンテトラプロポキシド2部を3回追加し、比較用非線状ポリエステル樹脂(CAX2−1)を得た。
(CAX2−1)は、THF不溶分を含有しておらず、その酸価は34、水酸基価は16、Tgは68℃、Mnは3420、Mpは12100であった。分子量1500以下の成分の比率は2.1%であった。
[Synthesis of non-linear polyester resin for comparison]
The reaction was carried out in the same manner as (AX2-1) in the synthesis of toner binder A, except that the polycondensation catalyst was replaced with titanium tetraisopropoxide. The reaction was allowed to proceed for 16 hours under normal pressure and for 8 hours under reduced pressure. Since the reaction rate was slow, 2 parts of titanium tetrapropoxide were added three times during the reaction to obtain a comparative non-linear polyester resin (CAX2-1).
(CAX2-1) contained no THF-insoluble matter, and its acid value was 34, the hydroxyl value was 16, Tg was 68 ° C., Mn was 3420, and Mp was 12100. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 2.1%.
[トナーバインダーCの合成]
ポリエステル(CAX1−1)400部とポリエステル(CAX2−1)600部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度150℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂をスチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して比較トナーバインダーCを得た。トナーバインダーCは強い紫褐色をした樹脂であった。
[Synthesis of Toner Binder C]
400 parts of polyester (CAX1-1) and 600 parts of polyester (CAX2-1) were melt-mixed with a continuous kneader at a jacket temperature of 150 ° C. and a residence time of 3 minutes. The molten resin was cooled to 30 ° C. for 4 minutes using a steel belt cooler and pulverized to obtain a comparative toner binder C. The toner binder C was a resin having a strong purple brown color.
(実施例13)
本発明のトナーバインダーAを100部、カルナバワックス[カルナバワックスC1、融点84℃、加藤洋行社製]5部及びイエロー顔料[クラリアント(株)製toner yellow HG VP2155]4部及びサリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製ボントロンE−84]3部をヘンシェルミキサ[三井三池化工機(株)製FM10B]を用いて予備混合した後、二軸混練機[(株)池貝製 PCM−30]で混練した。ついで超音速ジェット粉砕機ラボジェット[日本ニューマチック工業(株)製]を用いて微粉砕した後、気流分級機[日本ニューマチック工業(株)製 MDS−I]で分級し粒径D50が8μmのトナー粒子を得た。ついで、トナー粒子100部にコロイダルシリカ[日本アエロジル(株)製 アエロジルR972]0.5部をサンプルミルにて混合して、トナー(T13)を得た。
(Example 13)
100 parts of toner binder A of the present invention, 5 parts of carnauba wax [carnauba wax C1, melting point 84 ° C., manufactured by Kato Yoko Co., Ltd.] and 4 parts of yellow pigment [toner yellow HG VP2155 manufactured by Clariant Co., Ltd.] and zinc salicylate [Orient Three parts of Bontron E-84 manufactured by Chemical Industry Co., Ltd. were premixed using a Henschel mixer [FM10B manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.] and then mixed with a twin-screw kneader [PCM-30 manufactured by Ikegai Co., Ltd.]. Kneaded. Next, the mixture was finely pulverized using a supersonic jet crusher lab jet [manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.], and then classified by an airflow classifier [MDS-I manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.], and the particle size D50 was 8 μm. Toner particles were obtained. Subsequently, 0.5 part of colloidal silica [Aerosil R972 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.] was mixed with 100 parts of toner particles by a sample mill to obtain a toner (T13).
(実施例14)
サリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]から4級アンモニウム塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンP−51]に、及びコロイダルシリカ[日本アエロジル(株)製 アエロジルR972]から[ワッカーケミカル製H30TA]に変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T14)を得た。
(Example 14)
From zinc salicylate [Orient Chemical Industries, Ltd. Bontron E-84] to quaternary ammonium salts [Orient Chemical Industries, Ltd. Bontron P-51] and colloidal silica [Nippon Aerosil Co., Ltd. Aerosil R972] A toner (T14) was obtained in the same manner as in Example 13 except for changing to [W30 Chemical H30TA].
(実施例15)
サリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]からビス[1−(5−クロロ−2−ヒドロキシフェニルアソ−2−ナフトラト)クロム(III)酸に変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T15)を得た。
(Example 15)
Example 13 except that salicylic acid zinc salt [Bontron E-84, manufactured by Orient Chemical Industries, Ltd.] is changed to bis [1- (5-chloro-2-hydroxyphenylazo-2-naphtholato) chromium (III) acid. Similarly, toner (T15) was obtained.
(実施例16)
サリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]からニグロシン[オリエント化学工業(株)製 ニグロシンベースEX]に、及びコロイダルシリカ[日本アエロジル(株)製 アエロジルR972]から[ワッカーケミカル製 H30TA]に変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T16)を得た。
(Example 16)
From salicylic acid zinc salt [Orient Chemical Industries, Ltd. Bontron E-84] to Nigrosine [Orient Chemical Industries, Ltd. Nigrosine Base EX], and colloidal silica [Nippon Aerosil Co., Ltd. Aerosil R972] [Wacker Chemical, Inc.] A toner (T16) was obtained in the same manner as in Example 13 except that the toner was changed to [H30TA].
(実施例17)
サリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]からフッ素化合物[クラリアント(株)製 Copy Charge NX VP 434]に変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T17)を得た。
(Example 17)
A toner (T17) was obtained in the same manner as in Example 13, except that the salicylic acid zinc salt [Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.] was changed to the fluorine compound [Copy Charge NX VP 434 manufactured by Clariant Co., Ltd.]. .
(実施例18)
サリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]からヨウ化ペルフルオロアルキルトリメチルアンモニウム[ネオス(株)製 FT−310]]変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T18)を得た。
(Example 18)
Toner (T18) was prepared in the same manner as in Example 13 except that zinc salicylate [Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.] was changed to perfluoroalkyltrimethylammonium iodide [FT-310 manufactured by Neos Co., Ltd.]. Obtained.
(実施例19)
サリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]から4級アンモニウム塩含有スチレンアクリル共重合体[藤倉化成(株)製 FCA−77PR]に、及びコロイダルシリカ[日本アエロジル(株)製 アエロジルR972]から[ワッカーケミカル製 H30TA]に変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T19)を得た。
(Example 19)
Zinc salicylate [Orient Chemical Industries, Ltd. Bontron E-84] to quaternary ammonium salt-containing styrene acrylic copolymer [Fujikura Kasei Co., Ltd. FCA-77PR], and colloidal silica [Nippon Aerosil Co., Ltd.] A toner (T19) was obtained in the same manner as in Example 13 except that Aerosil R972] was changed to [W30 Chemical H30TA].
(実施例20)
サリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]からCrアゾ染料[ゼネカ(株)製 CCA−7]に変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T20)を得た。
(Example 20)
A toner (T20) was obtained in the same manner as in Example 13 except that salicylic acid zinc salt [Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.] was changed to Cr azo dye [CCA-7 manufactured by Zeneca Co., Ltd.].
(実施例21)
サリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]からFeアゾ染料[保土ヶ谷化学(株)製 T−77]に変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T21)を得た。
(Example 21)
A toner (T21) was obtained in the same manner as in Example 13 except that zinc salicylate [Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.] was changed to Fe azo dye [T-77 manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.]. .
(実施例22)
サリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]からポリヒドロキシアルカノエートに変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T22)を得た。ポリヒドロキシアルカノエートの製造方法例を以下に示す。
[ポリヒドロキシアルカノエート製造方法]
ポリペプトン0.5%及び5−フェニルスルファニル吉草酸0.1%を含む培地200mLに、寒天プレート状の株のコロニーを植菌し、500mL容振とうフラスコで30℃、30時間培養した。培養後、遠心分離により菌体を収穫し、メタノールで洗浄した後凍結乾燥した。乾燥菌体を秤量後、アセトンを加え、室温(約23℃)で72時間攪拌することによりポリマーを抽出した。ポリマーが抽出されたアセトンをろ過し、エバポレーターにより濃縮した後、冷メタノールで沈殿固化した部分を集め、減圧乾燥して、目的とするポリマーを得た。乾燥菌体の重量は215mg、得られたポリマーの重量は76mgであった。
(Example 22)
A toner (T22) was obtained in the same manner as in Example 13 except that the salicylic acid zinc salt [Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.] was changed to polyhydroxyalkanoate. An example of the production method of polyhydroxyalkanoate is shown below.
[Polyhydroxyalkanoate production method]
Agar colonies were inoculated into 200 mL of a medium containing 0.5% polypeptone and 0.1% 5-phenylsulfanylvaleric acid, and cultured in a 500 mL shake flask at 30 ° C. for 30 hours. After culturing, the cells were harvested by centrifugation, washed with methanol, and lyophilized. After weighing the dried cells, acetone was added and the polymer was extracted by stirring at room temperature (about 23 ° C.) for 72 hours. The acetone from which the polymer was extracted was filtered and concentrated with an evaporator, and then the precipitated and solidified portion was collected with cold methanol and dried under reduced pressure to obtain the desired polymer. The weight of the dried cells was 215 mg, and the weight of the obtained polymer was 76 mg.
(実施例23)
トナーバインダーAをトナーバインダーBに変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T23)を得た。
(Example 23)
A toner (T23) was obtained in the same manner as in Example 13 except that the toner binder A was changed to the toner binder B.
(実施例24)
トナーバインダーAをトナーバインダーBに変更する以外は実施例14と同様にしてトナー(T24)を得た。
(Example 24)
A toner (T24) was obtained in the same manner as in Example 14 except that the toner binder A was changed to the toner binder B.
(実施例25)
トナーバインダーAをトナーバインダーBに変更する以外は実施例15と同様にしてトナー(T25)を得た。
(Example 25)
A toner (T25) was obtained in the same manner as in Example 15 except that the toner binder A was changed to the toner binder B.
(実施例26)
トナーバインダーAをトナーバインダーBに変更する以外は実施例16と同様にしてトナー(T26)を得た。
(Example 26)
A toner (T26) was obtained in the same manner as in Example 16 except that the toner binder A was changed to the toner binder B.
(実施例27)
トナーバインダーAをトナーバインダーBに変更する以外は実施例17と同様にしてトナー(T27)を得た。
(Example 27)
A toner (T27) was obtained in the same manner as in Example 17 except that the toner binder A was changed to the toner binder B.
(実施例28)
トナーバインダーAをトナーバインダーBに変更する以外は実施例18と同様にしてトナー(T28)を得た。
(Example 28)
A toner (T28) was obtained in the same manner as in Example 18 except that the toner binder A was changed to the toner binder B.
(実施例29)
トナーバインダーAをトナーバインダーBに変更する以外は実施例19と同様にしてトナー(T29)を得た。
(Example 29)
A toner (T29) was obtained in the same manner as in Example 19 except that the toner binder A was changed to the toner binder B.
(実施例30)
トナーバインダーAをトナーバインダーBに変更する以外は実施例20と同様にしてトナー(T30)を得た。
(Example 30)
A toner (T30) was obtained in the same manner as in Example 20 except that the toner binder A was changed to the toner binder B.
(実施例31)
トナーバインダーAをトナーバインダーBに変更する以外は実施例21と同様にしてトナー(T31)を得た。
(Example 31)
A toner (T31) was obtained in the same manner as in Example 21 except that the toner binder A was changed to the toner binder B.
(実施例32)
トナーバインダーAをトナーバインダーBに変更する以外は実施例22と同様にしてトナー(T32)を得た。
(Example 32)
A toner (T32) was obtained in the same manner as in Example 22 except that the toner binder A was changed to the toner binder B.
(実施例33)
サリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]3部から、サリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]3部及びビス[1−(5−クロロ−2−ヒドロキシフェニルアソ−2−ナフトラト)クロム(III)酸2部に変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T33)を得た。
(Example 33)
From 3 parts of zinc salicylic acid [Orient Chemical Industries, Ltd. Bontron E-84], 3 parts of salicylic acid zinc salt [Orient Chemical Industries, Ltd. Bontron E-84] and bis [1- (5-chloro-2- Toner (T33) was obtained in the same manner as in Example 13 except that the amount was changed to 2 parts of hydroxyphenylazo-2-naphtholato) chromium (III) acid.
(実施例34)
4級アンモニウム塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンP−51]3部から、4級アンモニウム塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンP−51]3部及びニグロシン[オリエント化学工業(株)製 ニグロシンベースEX]2部に変更する以外は実施例14と同様にしてトナー(T34)を得た。
(Example 34)
Quaternary ammonium salt [Orient Chemical Industries, Ltd. Bontron P-51] 3 parts to quaternary ammonium salt [Orient Chemical Industries, Ltd. Bontron P-51] 3 parts and Nigrosine [Orient Chemical Industries, Ltd. Nigrosine Base EX] A toner (T34) was obtained in the same manner as in Example 14 except for changing to 2 parts.
(実施例35)
ビス[1−(5−クロロ−2−ヒドロキシフェニルアソ−2−ナフトラト)クロム(III)酸3部から、ビス[1−(5−クロロ−2−ヒドロキシフェニルアソ−2−ナフトラト)クロム(III)酸3部及びサリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]2部に変更する以外は実施例15と同様にしてトナー(T35)を得た。
(Example 35)
From 3 parts of bis [1- (5-chloro-2-hydroxyphenylazo-2-naphtholato) chromium (III) acid, bis [1- (5-chloro-2-hydroxyphenylazo-2-naphtholato) chromium (III ) A toner (T35) was obtained in the same manner as in Example 15 except that 3 parts of acid and 2 parts of salicylic acid zinc salt [Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.] were used.
(実施例36)
ニグロシン[オリエント化学工業(株)製 ニグロシンベースEX]3部から、ニグロシン[オリエント化学工業(株)製 ニグロシンベースEX]3部及び4級アンモニウム塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンP−51]2部に変更する以外は実施例16と同様にしてトナー(T36)を得た。
(Example 36)
Nigrosine [Orient Chemical Industry Co., Ltd. Nigrosine Base EX] 3 parts, Nigrosine [Orient Chemical Industry Co., Ltd. Nigrosine Base EX] 3 parts and quaternary ammonium salt [Orient Chemical Industry Co., Ltd. Bontron P-51] A toner (T36) was obtained in the same manner as in Example 16 except for changing to 2 parts.
(実施例37)
フッ素化合物[クラリアント(株)製 Copy Charge NX VP 434]3部から、フッ素化合物[クラリアント(株)製 Copy Charge NX VP 434]3部及びサリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]2部に変更する以外は実施例17と同様にしてトナー(T37)を得た。
(Example 37)
Fluorine compound [Clariant Co., Ltd., Copy Charge NX VP 434] 3 parts, Fluorine compound [Clariant Co., Ltd., Copy Charge NX VP 434] 3 parts and salicylic acid zinc salt [Orient Chemical Industries, Ltd. Bontron E-84 A toner (T37) was obtained in the same manner as in Example 17 except for changing to 2 parts.
(実施例38)
ヨウ化ペルフルオロアルキルトリメチルアンモニウム[ネオス(株)製 FT−310]3部から、ヨウ化ペルフルオロアルキルトリメチルアンモニウム[ネオス(株)製 FT−310]3部及びサリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]2部に変更する以外は実施例18と同様にしてトナー(T38)を得た。
(Example 38)
From 3 parts of perfluoroalkyltrimethylammonium iodide [FT-310 made by Neos Co., Ltd.], 3 parts of perfluoroalkyltrimethylammonium iodide [FT-310 made by Neos Co., Ltd.] and zinc salicylic acid [Orient Chemical Co., Ltd. made] Bontron E-84] A toner (T38) was obtained in the same manner as in Example 18 except for changing to 2 parts.
(実施例39)
4級アンモニウム塩含有スチレンアクリル共重合体[藤倉化成(株)製 FCA−77PR]3部から、4級アンモニウム塩含有スチレンアクリル共重合体[藤倉化成(株)製 FCA−77PR]3部及び4級アンモニウム塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンP−51]2部に変更する以外は実施例19と同様にしてトナー(T39)を得た。
(Example 39)
From 3 parts of quaternary ammonium salt-containing styrene acrylic copolymer [FCA-77PR manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.] 3 parts and 4 of quaternary ammonium salt-containing styrene acrylic copolymer [FCA-77PR manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.] A toner (T39) was obtained in the same manner as in Example 19 except that the amount was changed to 2 parts of a quaternary ammonium salt [Bontron P-51, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.].
(実施例40)
Crアゾ染料[ゼネカ(株)製 CCA−7]3部から、Crアゾ染料[ゼネカ(株)製 CCA−7]3部及びサリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]2部に変更する以外は実施例20と同様にしてトナー(T40)を得た。
(Example 40)
From 3 parts of Cr azo dye [CCA-7 manufactured by Zeneca Co., Ltd.], 3 parts of Cr azo dye [CCA-7] manufactured by Zeneca Co., Ltd. and zinc salicylic acid [Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.] 2 A toner (T40) was obtained in the same manner as in Example 20 except that the amount of the toner was changed.
(実施例41)
Feアゾ染料[保土ヶ谷化学(株)製 T−77]3部、からFeアゾ染料[保土ヶ谷化学(株)製 T−77]3部及びサリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]2部に変更する以外は実施例21と同様にしてトナー(T41)を得た。
(Example 41)
3 parts of Fe azo dye [T-77 made by Hodogaya Chemical Co., Ltd.], 3 parts of Fe azo dye [T-77 made by Hodogaya Chemical Co., Ltd.] and Bontron E-84 made by zinc salicylate [Orient Chemical Co., Ltd.] A toner (T41) was obtained in the same manner as in Example 21 except that the amount was changed to 2 parts.
(実施例42)
ポリヒドロキシアルカノエート3部から、ポリヒドロキシアルカノエート3部及びサリチル酸亜鉛塩[オリエント化学工業(株)製 ボントロンE−84]2部に変更する以外は実施例22と同様にしてトナー(T42)を得た。
(Example 42)
Toner (T42) was prepared in the same manner as in Example 22 except that 3 parts of polyhydroxyalkanoate was changed to 3 parts of polyhydroxyalkanoate and 2 parts of salicylic acid zinc salt [Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.] Obtained.
(比較例5)
トナーバインダーAをトナーバインダーCに変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T5’)を得た。
(Comparative Example 5)
A toner (T5 ′) was obtained in the same manner as in Example 13 except that the toner binder A was changed to the toner binder C.
(比較例6)
トナーバインダーAをトナーバインダーCに変更する以外は実施例14と同様にしてトナー(T6’)を得た。
(Comparative Example 6)
A toner (T6 ′) was obtained in the same manner as in Example 14 except that the toner binder A was changed to the toner binder C.
(比較例7)
トナーバインダーAをトナーバインダーCに変更する以外は実施例15と同様にしてトナー(T7’)を得た。
(Comparative Example 7)
A toner (T7 ′) was obtained in the same manner as in Example 15 except that the toner binder A was changed to the toner binder C.
(比較例8)
トナーバインダーAをトナーバインダーCに変更する以外は実施例16と同様にしてトナー(T8’)を得た。
(Comparative Example 8)
A toner (T8 ′) was obtained in the same manner as in Example 16 except that the toner binder A was changed to the toner binder C.
(比較例9)
トナーバインダーAをトナーバインダーCに変更する以外は実施例17と同様にしてトナー(T9’)を得た。
(Comparative Example 9)
A toner (T9 ′) was obtained in the same manner as in Example 17 except that the toner binder A was changed to the toner binder C.
(比較例10)
トナーバインダーAをトナーバインダーCに変更する以外は実施例18と同様にしてトナー(T10’)を得た。
(Comparative Example 10)
A toner (T10 ′) was obtained in the same manner as in Example 18 except that the toner binder A was changed to the toner binder C.
(比較例11)
トナーバインダーAをトナーバインダーCに変更する以外は実施例19と同様にしてトナー(T11’)を得た。
(Comparative Example 11)
A toner (T11 ′) was obtained in the same manner as in Example 19 except that the toner binder A was changed to the toner binder C.
(比較例12)
トナーバインダーAをトナーバインダーCに変更する以外は実施例20と同様にしてトナー(T12’)を得た。
(Comparative Example 12)
A toner (T12 ′) was obtained in the same manner as in Example 20 except that the toner binder A was changed to the toner binder C.
(比較例13)
トナーバインダーAをトナーバインダーCに変更する以外は実施例21と同様にしてトナー(T13’)を得た。
(Comparative Example 13)
A toner (T13 ′) was obtained in the same manner as in Example 21 except that the toner binder A was changed to the toner binder C.
(比較例14)
トナーバインダーAをトナーバインダーCに変更する以外は実施例22と同様にしてトナー(T14’)を得た。
(Comparative Example 14)
A toner (T14 ′) was obtained in the same manner as in Example 22 except that the toner binder A was changed to the toner binder C.
(トナーバインダーDの合成)
[変性ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物549部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物20部、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物133部、フェノールノボラック(平均重合度約5)のエチレンオキシド5モル付加物10部、テレフタル酸252部、イソフタル酸19部、無水トリメリット酸10部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(ジエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になるまで反応させた。次いで無水トリメリット酸50部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧化で反応させ軟化点が105℃になった時点で、ビスフェノールAジグリシジルエーテル20部を加え、軟化点150℃で取り出し、室温まで冷却後、粉砕して変性ポリエステル樹脂(AY1−1)を得た。
(AY1−1)の酸価は52、水酸基価は16、Tgは73℃、Mnは1860、Mpは6550、THF不溶分は32%、分子量1500以下の成分の比率は1.0%であり、これをトナーバインダー(D)として使用した。
(Synthesis of toner binder D)
[Synthesis of modified polyester resin]
549 parts of bisphenol
The acid value of (AY1-1) is 52, the hydroxyl value is 16, Tg is 73 ° C., Mn is 1860, Mp is 6550, THF insoluble matter is 32%, and the ratio of components having a molecular weight of 1500 or less is 1.0%. This was used as a toner binder (D).
(トナーバインダーEの合成)
[変性ポリエステル樹脂の合成]
重縮合触媒をチタンテトラブトキシドに代える以外は実施例15と同様に反応させて比較用変性ポリエステル樹脂(CAY1−2)を得た。
(CAY1−2)の軟化点は150℃、酸価は53、水酸基価は17、Tgは71℃、Mnは1660、Mpは6340、THF不溶分は34%、分子量1500以下の成分の比率は3.1%であり、これをトナーバインダー(E)として使用した。
(Synthesis of toner binder E)
[Synthesis of modified polyester resin]
A modified polyester resin for comparison (CAY1-2) was obtained by reacting in the same manner as in Example 15 except that the polycondensation catalyst was replaced with titanium tetrabutoxide.
(CAY1-2) has a softening point of 150 ° C., an acid value of 53, a hydroxyl value of 17, Tg of 71 ° C., Mn of 1660, Mp of 6340, a THF insoluble content of 34%, and a ratio of components having a molecular weight of 1500 or less. This was 3.1%, and this was used as a toner binder (E).
(トナーバインダーFの合成)
[非線状ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物132部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物371部、ビスフェノールAエチレンオキシド2モル付加物20部、フェノールノボラック(平均重合度約5)のプロピレンオキシド5モル付加物125部、テレフタル酸201部、無水マレイン酸25部、ジメチルテレフタル酸エステル35部及び縮合触媒としてチタニルビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸65部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕し非線状ポリエステル樹脂(AX2−3)を得た。
非線状ポリエステル樹脂(AX2−3)の軟化点は144℃、酸価は30、水酸基価は16、Tgは59℃、Mnは1410、Mpは4110、THF不溶分は27%、分子量1500以下の成分の比率は1.0%であり、これをトナーバインダー(F)として使用した。
(Synthesis of toner binder F)
[Synthesis of non-linear polyester resin]
132 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 371 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 20 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 125 parts of propylene oxide 5 mol adduct of phenol novolak (average degree of polymerization about 5), 201 parts of terephthalic acid, 25 parts of maleic anhydride, 35 parts of dimethyl terephthalic acid ester and 2 parts of titanyl bis (triethanolaminate) as a condensation catalyst The reaction was carried out for 10 hours while distilling off the water produced at 230 ° C. under a nitrogen stream. Next, the reaction is carried out under a reduced pressure of 5 to 20 mmHg. When the acid value becomes 2 or less, the mixture is cooled to 180 ° C., added with 65 parts of trimellitic anhydride, taken out after reaction for 2 hours under normal pressure sealing, and cooled to room temperature. To obtain a non-linear polyester resin (AX2-3).
The non-linear polyester resin (AX2-3) has a softening point of 144 ° C., an acid value of 30, a hydroxyl value of 16, Tg of 59 ° C., Mn of 1410, Mp of 4110, a THF insoluble content of 27%, and a molecular weight of 1500 or less. The ratio of this component was 1.0%, and this was used as the toner binder (F).
(トナーバインダーGの合成)
[非線状ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物410部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物270部、テレフタル酸110部、イソフタル酸125部、無水マレイン酸15部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、220℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸25部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後粉砕し非線状ポリエステル樹脂(AX2−4)を得た。
(AX2−4)は、THF不溶分を含有しておらず、その酸価は18、水酸基価は37、Tgは62℃、Mnは2130、Mnは5350であった。分子量1500以下の成分の比率は1.3%であった。
(Synthesis of toner binder G)
[Synthesis of non-linear polyester resin]
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe, 410 parts of bisphenol
(AX2-4) contained no THF-insoluble matter, and had an acid value of 18, a hydroxyl value of 37, Tg of 62 ° C., Mn of 2130, and Mn of 5350. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 1.3%.
[変性ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキシド2モル付加物317部、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物57部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物298部、フェノールノボラック(平均重合度約5)のプロピレンオキシド5モル付加物75部、イソフタル酸30部、テレフタル酸157部、無水マレイン酸27部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、次いで無水トリメリット酸68部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧化で反応させ軟化点が120℃になった時点で、ビスフェノールAジグリシジルエーテル25部を加え、軟化点155℃で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し変性ポリエステル樹脂(AY1−2)を得た。(AY1−2)の酸価は11、水酸基価は27、Tgは60℃、Mnは3020、Mpは6030、THF不溶分は35%であった。分子量1500以下の成分の比率は1.1%であった。
[Synthesis of modified polyester resin]
317 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 57 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 298 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 75 parts of propylene oxide 5 mol adduct of phenol novolak (average degree of polymerization about 5), 30 parts of isophthalic acid, 157 parts of terephthalic acid, 27 parts of maleic anhydride and 2 parts of titanium dihydroxybis (triethanolaminate) as a condensation catalyst The reaction was carried out for 10 hours while distilling off the water produced at 230 ° C. under a nitrogen stream. Next, the reaction was carried out under a reduced pressure of 5 to 20 mmHg, and when the acid value became 2 or less, the mixture was cooled to 180 ° C., and then 68 parts of trimellitic anhydride was added and reacted under normal pressure for 1 hour, and then 20 to 40 mmHg. When the softening point is 120 ° C by reaction under reduced pressure, 25 parts of bisphenol A diglycidyl ether is added, taken out at a softening point of 155 ° C, cooled to room temperature, pulverized, and modified polyester resin (AY1-2) is obtained. Obtained. The acid value of (AY1-2) was 11, the hydroxyl value was 27, Tg was 60 ° C., Mn was 3020, Mp was 6030, and the THF-insoluble content was 35%. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 1.1%.
[トナーバインダーGの合成]
ポリエステル(AX2−3)500部とポリエステル(AY1−2)500部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度150℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂をスチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して本発明のトナーバインダー(G)を得た。
[Synthesis of Toner Binder G]
500 parts of polyester (AX2-3) and 500 parts of polyester (AY1-2) were melt-mixed with a continuous kneader at a jacket temperature of 150 ° C. and a residence time of 3 minutes. The molten resin was cooled to 30 ° C. for 4 minutes using a steel belt cooler and then pulverized to obtain the toner binder (G) of the present invention.
(実施例43)
トナーバインダーAをトナーバインダーDに変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T43)を得た。
(Example 43)
A toner (T43) was obtained in the same manner as in Example 13 except that the toner binder A was changed to the toner binder D.
(実施例44)
トナーバインダーAをトナーバインダーDに変更する以外は実施例14と同様にしてトナー(T44)を得た。
(Example 44)
A toner (T44) was obtained in the same manner as in Example 14 except that the toner binder A was changed to the toner binder D.
(実施例45)
トナーバインダーAをトナーバインダーDに変更する以外は実施例15と同様にしてトナー(T45)を得た。
(Example 45)
A toner (T45) was obtained in the same manner as in Example 15 except that the toner binder A was changed to the toner binder D.
(実施例46)
トナーバインダーAをトナーバインダーDに変更する以外は実施例16と同様にしてトナー(T46)を得た。
(Example 46)
A toner (T46) was obtained in the same manner as in Example 16 except that the toner binder A was changed to the toner binder D.
(実施例47)
トナーバインダーAをトナーバインダーDに変更する以外は実施例17と同様にしてトナー(T47)を得た。
(Example 47)
A toner (T47) was obtained in the same manner as in Example 17 except that the toner binder A was changed to the toner binder D.
(実施例48)
トナーバインダーAをトナーバインダーDに変更する以外は実施例18と同様にしてトナー(T48)を得た。
(Example 48)
A toner (T48) was obtained in the same manner as in Example 18 except that the toner binder A was changed to the toner binder D.
(実施例49)
トナーバインダーAをトナーバインダーDに変更する以外は実施例19と同様にしてトナー(T49)を得た。
(Example 49)
A toner (T49) was obtained in the same manner as in Example 19 except that the toner binder A was changed to the toner binder D.
(実施例50)
トナーバインダーAをトナーバインダーDに変更する以外は実施例20と同様にしてトナー(T50)を得た。
(Example 50)
A toner (T50) was obtained in the same manner as in Example 20 except that the toner binder A was changed to the toner binder D.
(実施例51)
トナーバインダーAをトナーバインダーDに変更する以外は実施例21と同様にしてトナー(T51)を得た。
(Example 51)
A toner (T51) was obtained in the same manner as in Example 21 except that the toner binder A was changed to the toner binder D.
(実施例52)
トナーバインダーAをトナーバインダーDに変更する以外は実施例22と同様にしてトナー(T52)を得た。
(Example 52)
A toner (T52) was obtained in the same manner as in Example 22 except that the toner binder A was changed to the toner binder D.
(実施例53)
トナーバインダーAをトナーバインダーFに変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T53)を得た。
(Example 53)
A toner (T53) was obtained in the same manner as in Example 13 except that the toner binder A was changed to the toner binder F.
(実施例54)
トナーバインダーAをトナーバインダーFに変更する以外は実施例14と同様にしてトナー(T54)を得た。
(Example 54)
A toner (T54) was obtained in the same manner as in Example 14 except that the toner binder A was changed to the toner binder F.
(実施例55)
トナーバインダーAをトナーバインダーFに変更する以外は実施例15と同様にしてトナー(T55)を得た。
(Example 55)
A toner (T55) was obtained in the same manner as in Example 15 except that the toner binder A was changed to the toner binder F.
(実施例56)
トナーバインダーAをトナーバインダーFに変更する以外は実施例16と同様にしてトナー(T56)を得た。
(Example 56)
A toner (T56) was obtained in the same manner as in Example 16 except that the toner binder A was changed to the toner binder F.
(実施例57)
トナーバインダーAをトナーバインダーFに変更する以外は実施例17と同様にしてトナー(T57)を得た。
(Example 57)
A toner (T57) was obtained in the same manner as in Example 17 except that the toner binder A was changed to the toner binder F.
(実施例58)
トナーバインダーAをトナーバインダーFに変更する以外は実施例18と同様にしてトナー(T58)を得た。
(Example 58)
A toner (T58) was obtained in the same manner as in Example 18 except that the toner binder A was changed to the toner binder F.
(実施例59)
トナーバインダーAをトナーバインダーFに変更する以外は実施例19と同様にしてトナー(T59)を得た。
(Example 59)
A toner (T59) was obtained in the same manner as in Example 19 except that the toner binder A was changed to the toner binder F.
(実施例60)
トナーバインダーAをトナーバインダーFに変更する以外は実施例20と同様にしてトナー(T60)を得た。
(Example 60)
A toner (T60) was obtained in the same manner as in Example 20 except that the toner binder A was changed to the toner binder F.
(実施例61)
トナーバインダーAをトナーバインダーFに変更する以外は実施例21と同様にしてトナー(T61)を得た。
(Example 61)
A toner (T61) was obtained in the same manner as in Example 21 except that the toner binder A was changed to the toner binder F.
(実施例62)
トナーバインダーAをトナーバインダーFに変更する以外は実施例22と同様にしてトナー(T62)を得た。
(Example 62)
A toner (T62) was obtained in the same manner as in Example 22 except that the toner binder A was changed to the toner binder F.
(実施例63)
トナーバインダーAをトナーバインダーGに変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T63)を得た。
(Example 63)
A toner (T63) was obtained in the same manner as in Example 13 except that the toner binder A was changed to the toner binder G.
(実施例64)
トナーバインダーAをトナーバインダーGに変更する以外は実施例14と同様にしてトナー(T64)を得た。
(Example 64)
A toner (T64) was obtained in the same manner as in Example 14 except that the toner binder A was changed to the toner binder G.
(実施例65)
トナーバインダーAをトナーバインダーGに変更する以外は実施例15と同様にしてトナー(T65)を得た。
(Example 65)
A toner (T65) was obtained in the same manner as in Example 15 except that the toner binder A was changed to the toner binder G.
(実施例66)
トナーバインダーAをトナーバインダーGに変更する以外は実施例16と同様にしてトナー(T66)を得た。
Example 66
A toner (T66) was obtained in the same manner as in Example 16 except that the toner binder A was changed to the toner binder G.
(実施例67)
トナーバインダーAをトナーバインダーGに変更する以外は実施例17と同様にしてトナー(T67)を得た。
(Example 67)
A toner (T67) was obtained in the same manner as in Example 17 except that the toner binder A was changed to the toner binder G.
(実施例68)
トナーバインダーAをトナーバインダーGに変更する以外は実施例18と同様にしてトナー(T68)を得た。
Example 68
A toner (T68) was obtained in the same manner as in Example 18 except that the toner binder A was changed to the toner binder G.
(実施例69)
トナーバインダーAをトナーバインダーGに変更する以外は実施例19と同様にしてトナー(T69)を得た。
(Example 69)
A toner (T69) was obtained in the same manner as in Example 19 except that the toner binder A was changed to the toner binder G.
(実施例70)
トナーバインダーAをトナーバインダーGに変更する以外は実施例20と同様にしてトナー(T70)を得た。
(Example 70)
A toner (T70) was obtained in the same manner as in Example 20 except that the toner binder A was changed to the toner binder G.
(実施例71)
トナーバインダーAをトナーバインダーGに変更する以外は実施例21と同様にしてトナー(T71)を得た。
(Example 71)
A toner (T71) was obtained in the same manner as in Example 21 except that the toner binder A was changed to the toner binder G.
(実施例72)
トナーバインダーAをトナーバインダーGに変更する以外は実施例22と同様にしてトナー(T72)を得た。
(Example 72)
A toner (T72) was obtained in the same manner as in Example 22 except that the toner binder A was changed to the toner binder G.
(比較例15)
トナーバインダーAをトナーバインダーEに変更する以外は実施例13と同様にしてトナー(T15’)を得た。
(Comparative Example 15)
A toner (T15 ′) was obtained in the same manner as in Example 13 except that the toner binder A was changed to the toner binder E.
(比較例16)
トナーバインダーAをトナーバインダーEに変更する以外は実施例14と同様にしてトナー(T16’)を得た。
(Comparative Example 16)
A toner (T16 ′) was obtained in the same manner as in Example 14 except that the toner binder A was changed to the toner binder E.
(比較例17)
トナーバインダーAをトナーバインダーEに変更する以外は実施例15と同様にしてトナー(T17’)を得た。
(Comparative Example 17)
A toner (T17 ′) was obtained in the same manner as in Example 15 except that the toner binder A was changed to the toner binder E.
(比較例18)
トナーバインダーAをトナーバインダーEに変更する以外は実施例16と同様にしてトナー(T18’)を得た。
(Comparative Example 18)
A toner (T18 ′) was obtained in the same manner as in Example 16 except that the toner binder A was changed to the toner binder E.
(比較例19)
トナーバインダーAをトナーバインダーEに変更する以外は実施例17と同様にしてトナー(T19’)を得た。
(Comparative Example 19)
A toner (T19 ′) was obtained in the same manner as in Example 17 except that the toner binder A was changed to the toner binder E.
(比較例20)
トナーバインダーAをトナーバインダーEに変更する以外は実施例18と同様にしてトナー(T20’)を得た。
(Comparative Example 20)
A toner (T20 ′) was obtained in the same manner as in Example 18 except that the toner binder A was changed to the toner binder E.
(比較例21)
トナーバインダーAをトナーバインダーEに変更する以外は実施例19と同様にしてトナー(T21’)を得た。
(Comparative Example 21)
A toner (T21 ′) was obtained in the same manner as in Example 19 except that the toner binder A was changed to the toner binder E.
(比較例22)
トナーバインダーAをトナーバインダーEに変更する以外は実施例20と同様にしてトナー(T22’)を得た。
(Comparative Example 22)
A toner (T22 ′) was obtained in the same manner as in Example 20 except that the toner binder A was changed to the toner binder E.
(比較例23)
トナーバインダーAをトナーバインダーEに変更する以外は実施例21と同様にしてトナー(T23’)を得た。
(Comparative Example 23)
A toner (T23 ′) was obtained in the same manner as in Example 21 except that the toner binder A was changed to the toner binder E.
(比較例24)
トナーバインダーAをトナーバインダーEに変更する以外は実施例22と同様にしてトナー(T24’)を得た。
(Comparative Example 24)
A toner (T24 ′) was obtained in the same manner as in Example 22 except that the toner binder A was changed to the toner binder E.
[評価方法(正帯電トナー)]
(評価項目)
(1)低温定着性(テープ剥離性)
トナー4重量部とシリコーンコートフェライトキャリア(関東電化工業社製、平均粒子径100μm)96重量部とを5分間ターブラーミキサーにて混合して現像剤を得た。次いで、複写機imagio105(リコー社製)を装置外での定着が可能なように改造した装置に、現像剤を実装し、トナー付着量を0.5mg/cm2に調整して、2cm×12cmの未定着画像を得た。さらに定着ロールの温度を100℃から250℃へと5℃ずつ順次上昇させながら未定着画像を線速1500mm/秒で定着させ、定着試験を行なった。定着紙には「RICOPY PPC用紙 TYPE6000」(リコー社製)を用いた。
各定着温度で得られた画像にスコッチテープ(住友スリーエム株式会社製)を貼り、3時間放置後にテープを剥がし白紙に移し、テープに付着した未定着画像濃度をX−Rite938(X−Rite社製)で測定し、ブランクとの差が0.150以上を未定着と評価し、最初に0.150を越える定着ローラーの温度を最低定着温度とし、以下の評価基準に従って、低温定着性を評価した。
[評価基準]
◎:最低定着温度が140℃未満
○:最低定着温度が140℃以上、150℃未満
×:最低定着温度が150℃以上
[Evaluation method (positively charged toner)]
(Evaluation item)
(1) Low temperature fixability (tape peelability)
4 parts by weight of toner and 96 parts by weight of a silicone-coated ferrite carrier (manufactured by Kanto Denka Kogyo Co., Ltd.,
A scotch tape (Sumitomo 3M Co., Ltd.) is applied to the image obtained at each fixing temperature, and after leaving for 3 hours, the tape is peeled off and transferred to a white paper. The density of the unfixed image adhering to the tape is determined by X-Rite 938 (manufactured by X-Rite). ), And the difference from the blank of 0.150 or more was evaluated as unfixed. First, the temperature of the fixing roller exceeding 0.150 was set as the minimum fixing temperature, and the low-temperature fixing property was evaluated according to the following evaluation criteria. .
[Evaluation criteria]
A: Minimum fixing temperature is less than 140 ° C. ○: Minimum fixing temperature is 140 ° C. or higher and lower than 150 ° C. ×: Minimum fixing temperature is 150 ° C. or higher
(2)地汚れ性評価
(1)と同様に、実施例及び比較例で製造したトナーを高温高湿下において複写機で10000枚ベタ画像を現像した後、感光体の地肌部分にスコッチテープ(住友スリーエム株式会社製)を貼り、テープを剥がし白紙に移し、テープに付着した地汚れ濃度をX−Rite938(X−Rite社製)で測定し、ブランクとの差が0.050以上を地汚れ発生と評価し、0.010未満0.005以上で耐地汚れが良好、0.005未満で耐地汚れ性が非常に良好であるとし、耐地汚れ性を評価した。
[評価基準]
◎:耐地汚れ性が非常に良好
○:耐地汚れ性が良好
×:地汚れ発生
(2) Evaluation of soiling property As in (1), the toner produced in Examples and Comparative Examples was developed on a solid sheet of 10,000 sheets with a copying machine under high temperature and high humidity, and then the scotch tape ( Sumitomo 3M Co., Ltd.) is peeled off, the tape is peeled off, transferred to a blank sheet, and the background stain density adhering to the tape is measured with X-Rite 938 (manufactured by X-Rite Co., Ltd.). The soil resistance was evaluated as occurrence, and the soil resistance was good when it was less than 0.010 and less than 0.005, and the soil resistance was very good when it was less than 0.005.
[Evaluation criteria]
◎: Soil stain resistance is very good. ○: Soil stain resistance is good.
[評価方法(負帯電トナー)]
(評価項目)
(1)低温定着性(テープ剥離性)
トナー4重量部とフェライトキャリア(パウダーテック社製 F−150)96重量とを5分間ターブラーミキサーにて混合して現像剤を得た。次いで、複写機imagio Neo C385(リコー社製)を装置外での定着が可能なように改造した装置に、現像剤を実装し、トナー付着量を0.5mg/cm2に調整して、2cm×12cmの未定着画像を得た。さらに定着ロールの温度を100℃から250℃へと5℃ずつ順次上昇させながら未定着画像を線速1500mm/秒で定着させ、定着試験を行なった。定着紙には「RICOPY PPC用紙 TYPE6000」(リコー社製)を用いた。
各定着温度で得られた画像にスコッチテープ(住友スリーエム株式会社製)を貼り、3時間放置後にテープを剥がし白紙に移し、テープに付着した未定着画像濃度をX−Rite938(X−Rite社製)で測定し、ブランクとの差が0.150以上を未定着と評価し、最初に0.150を越える定着ローラーの温度を最低定着温度とし、以下の評価基準に従って、低温定着性を評価した。
[評価基準]
◎:最低定着温度が140℃未満
○:最低定着温度が140℃以上、150℃未満
×:最低定着温度が150℃以上
[Evaluation method (negatively charged toner)]
(Evaluation item)
(1) Low temperature fixability (tape peelability)
A developer was obtained by mixing 4 parts by weight of toner and 96 parts of a ferrite carrier (F-150, manufactured by Powdertech) for 5 minutes using a tumbler mixer. Next, a developer is mounted on an apparatus in which the copier imagio Neo C385 (manufactured by Ricoh) is modified so that fixing can be performed outside the apparatus, and the toner adhesion amount is adjusted to 0.5 mg / cm 2 to 2 cm. A x12 cm unfixed image was obtained. Further, while fixing the fixing roll temperature from 100 ° C. to 250 ° C. in increments of 5 ° C., the unfixed image was fixed at a linear speed of 1500 mm / second, and a fixing test was conducted. “RICOPY PPC paper TYPE6000” (manufactured by Ricoh) was used as the fixing paper.
A scotch tape (Sumitomo 3M Co., Ltd.) is applied to the image obtained at each fixing temperature, and after leaving for 3 hours, the tape is peeled off and transferred to a white paper. ), And the difference from the blank of 0.150 or more was evaluated as unfixed. First, the temperature of the fixing roller exceeding 0.150 was set as the minimum fixing temperature, and the low-temperature fixing property was evaluated according to the following evaluation criteria. .
[Evaluation criteria]
A: Minimum fixing temperature is less than 140 ° C. ○: Minimum fixing temperature is 140 ° C. or higher and lower than 150 ° C. ×: Minimum fixing temperature is 150 ° C. or higher
(2)地汚れ性評価
(1)と同様に、実施例及び比較例で製造したトナーを高温高湿下において複写機で10000枚ベタ画像を現像した後、感光体の地肌部分にスコッチテープ(住友スリーエム株式会社製)を貼り、テープを剥がし白紙に移し、テープに付着した地汚れ濃度をX−Rite938(X−Rite社製)で測定し、ブランクとの差が0.050以上を地汚れ発生と評価し、0.010未満0.005以上で耐地汚れが良好、0.005未満で耐地汚れ性が非常に良好であるとし、耐地汚れ性を評価した。
[評価基準]
◎:耐地汚れ性が非常に良好
○:耐地汚れ性が良好
×:地汚れ発生
(2) Evaluation of soiling property As in (1), the toner produced in Examples and Comparative Examples was developed on a solid sheet of 10,000 sheets with a copying machine under high temperature and high humidity, and then the scotch tape ( Sumitomo 3M Co., Ltd.) is peeled off, the tape is peeled off, transferred to a blank sheet, and the background stain density adhering to the tape is measured with X-Rite 938 (manufactured by X-Rite Co., Ltd.). The soil resistance was evaluated as occurrence, and the soil resistance was good when it was less than 0.010 and less than 0.005, and the soil resistance was very good when it was less than 0.005.
[Evaluation criteria]
◎: Soil stain resistance is very good. ○: Soil stain resistance is good.
本発明のトナーは、良好な低温定着性を有し、かつ高温高湿度下においてもトナーの地汚れが発生していないことが分かる。 It can be seen that the toner of the present invention has good low-temperature fixability and no toner smears even under high temperature and high humidity.
[III]実施例73〜74及び比較例25
(バインダー樹脂の合成例)
合成例1
[線状ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物430部、ビスフェノールAのPO3モル付加物300部、テレフタル酸257部、イソフタル酸65部、無水マレイン酸10部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、220℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が5になった時点で取り出し、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX1−1)を得た。
[III] Examples 73 to 74 and Comparative Example 25
(Binder resin synthesis example)
Synthesis example 1
[Synthesis of linear polyester resin]
In a reactor equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 430 parts of PO2 molar adduct of bisphenol A, 300 parts of PO3 molar adduct of bisphenol A, 257 parts of terephthalic acid, 65 parts of isophthalic acid,
[非線状ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物350部、ビスフェノールAのPO3モル付加物326部、テレフタル酸278部、無水フタル酸40部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸62部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕して非線状ポリエステル樹脂(AX2−1)を得た。
[Synthesis of non-linear polyester resin]
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 350 parts of EO2 molar adduct of bisphenol A, 326 parts of PO3 molar adduct of bisphenol A, 278 parts of terephthalic acid, 40 parts of phthalic anhydride and condensation As a catalyst, 2 parts of titanium dihydroxybis (triethanolaminate) was added and reacted at 230 ° C. for 10 hours while distilling off the water produced in a nitrogen stream. Next, the reaction is carried out under reduced pressure of 5 to 20 mmHg. When the acid value becomes 2 or less, the mixture is cooled to 180 ° C., added with 62 parts of trimellitic anhydride, taken out after reaction for 2 hours under sealed at normal pressure, and cooled to room temperature. To obtain a non-linear polyester resin (AX2-1).
[トナーバインダー樹脂(TB1)の合成]
ポリエステル(AX1−1)400部とポリエステル(AX2−1)600部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度150℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂をスチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して本発明のトナーバインダー樹脂(TB1)を得た。
得られたトナーバインダー樹脂(TB1)は分子量5×102以下の含有量3.5%、分子量メインピーク7.5×103、Tg62℃、Mw/Mn比5.1、酸価2.3KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度103Pa・s温度112℃であった。また、THF不溶分は含まれていなかった。
[Synthesis of Toner Binder Resin (TB1)]
400 parts of polyester (AX1-1) and 600 parts of polyester (AX2-1) were melt-mixed with a continuous kneader at a jacket temperature of 150 ° C. and a residence time of 3 minutes. The molten resin was cooled to 30 ° C. for 4 minutes using a steel belt cooler and then pulverized to obtain a toner binder resin (TB1) of the present invention.
The resulting toner binder resin (TB1) has a molecular weight of 5 × 10 2 or less, a content of 3.5%, a molecular weight main peak of 7.5 × 10 3 , a Tg of 62 ° C., an Mw / Mn ratio of 5.1, and an acid value of 2.3 KOHmg. / G, apparent viscosity measured by a flow tester was 10 3 Pa · s, and the temperature was 112 ° C. Moreover, THF insoluble matter was not contained.
合成例2
[線状ポリエステル樹脂の合成]
重縮合触媒をチタニルビス(トリエタノールアミネート)に代える以外は合成例1の(AX1−1)と同様に反応させ、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX1−2)を得た。
Synthesis example 2
[Synthesis of linear polyester resin]
A linear polyester resin (AX1-2) was obtained by reacting in the same manner as (AX1-1) in Synthesis Example 1 except that the polycondensation catalyst was replaced with titanylbis (triethanolaminate), cooling to room temperature, and pulverizing.
[非線状ポリエステル樹脂の合成]
重縮合触媒をチタニルビス(トリエタノールアミネート)に代える以外は合成例1の(AX2−1)と同様に反応させ、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX2−2)を得た。
[Synthesis of non-linear polyester resin]
A linear polyester resin (AX2-2) was obtained by reacting in the same manner as (AX2-1) in Synthesis Example 1 except that the polycondensation catalyst was replaced with titanylbis (triethanolaminate), cooling to room temperature, and pulverizing.
[トナーバインダー樹脂(TB2)の合成]
ポリエステル(AX1−2)500部とポリエステル(AX2−2)500部をへンシ
ェルミキサーにて5分間粉体混合して本発明のトナーバインダー用樹脂(TB2)を得た。
得られたトナーバインダー樹脂(TB2)は分子量5×102以下の含有量3.0%、分子量メインピーク8×103、Tg62℃、Mw/Mn比4.7、酸価0.5KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度103Pa・s温度116℃であった。また、THF不溶分は含まれていなかった。
[Synthesis of Toner Binder Resin (TB2)]
500 parts of polyester (AX1-2) and 500 parts of polyester (AX2-2) were powder-mixed for 5 minutes with a Henschel mixer to obtain a toner binder resin (TB2) of the present invention.
The toner binder resin (TB2) obtained has a molecular weight of 5 × 10 2 or less, 3.0%, a molecular weight main peak of 8 × 10 3 , a Tg of 62 ° C., an Mw / Mn ratio of 4.7, and an acid value of 0.5 KOH mg / g. The apparent viscosity by a flow tester was 10 3 Pa · s, and the temperature was 116 ° C. Moreover, THF insoluble matter was not contained.
合成例3
[比較用線状ポリエステル樹脂の合成]
重縮合触媒をチタンテトライソプロポキシドに代える以外は合成例1の(AX1−1)と同様に反応させた。触媒失活のために反応が途中で停止してしまい、生成水が留出しなくなる問題が生じたため、反応途中でチタンテトライソプロポキシド2部を4回追加し、比較用線状ポリエステル樹脂(CAX1−1)を得た。
Synthesis example 3
[Synthesis of linear polyester resin for comparison]
The reaction was conducted in the same manner as in (AX1-1) of Synthesis Example 1 except that the polycondensation catalyst was replaced with titanium tetraisopropoxide. Since the reaction was stopped in the middle due to catalyst deactivation and the problem that the generated water could not be distilled occurred, 2 parts of titanium tetraisopropoxide was added four times during the reaction, and a comparative linear polyester resin (CAX1) was added. -1) was obtained.
[比較用非線状ポリエステル樹脂の合成]
重縮合触媒をチタンテトライソプロポキシドに代える以外は合成例1の(AX2−1)と同様に反応させた。常圧下で16時間、減圧下で8時間反応させた。反応速度が遅かったため、反応途中でチタンテトラプロポキシド2部を3回追加し、比較用非線状ポリエステル樹脂(CAX2−1)を得た。
[Synthesis of non-linear polyester resin for comparison]
The reaction was conducted in the same manner as in (AX2-1) of Synthesis Example 1 except that the polycondensation catalyst was replaced with titanium tetraisopropoxide. The reaction was allowed to proceed for 16 hours under normal pressure and for 8 hours under reduced pressure. Since the reaction rate was slow, 2 parts of titanium tetrapropoxide were added three times during the reaction to obtain a comparative non-linear polyester resin (CAX2-1).
[比較用トナーバインダー樹脂(CTB1)の合成]
ポリエステル(CAX1−1)400部とポリエステル(CAX2−1)600部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度150℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂をスチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して比較トナーバインダー樹脂(CTB1)を得た。(CTB1)は強い紫褐色をした樹脂であった。
得られたトナーバインダー樹脂(CTB1)は分子量5×102以下の含有量5.1%、分子量メインピーク9.2×103、Tg71℃、Mw/Mn比4.6、酸価10.0KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度103Pa・s温度117℃であった。また、THF不溶分は含まれていなかった。これをトナーバインダー(CTB1)として使用した。
[Synthesis of Comparative Toner Binder Resin (CTB1)]
400 parts of polyester (CAX1-1) and 600 parts of polyester (CAX2-1) were melt-mixed with a continuous kneader at a jacket temperature of 150 ° C. and a residence time of 3 minutes. The molten resin was cooled to 30 ° C. over 4 minutes using a steel belt cooler and then pulverized to obtain a comparative toner binder resin (CTB1). (CTB1) was a strong purple-brown resin.
The obtained toner binder resin (CTB1) has a molecular weight of 5 × 10 2 or less, 5.1%, a molecular weight main peak of 9.2 × 10 3 , a Tg of 71 ° C., an Mw / Mn ratio of 4.6, and an acid value of 10.0 KOHmg. / G, apparent viscosity by a flow tester was 10 3 Pa · s, and the temperature was 117 ° C. Moreover, THF insoluble matter was not contained. This was used as a toner binder (CTB1).
合成例4
[変性ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAプロピレンオキシド2モル付加物549部、ビスフェノールAプロピレンオキシド3モル付加物20部、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物133部、フェノールノボラック(平均重合度約5)のエチレンオキシド5モル付加物10部、テレフタル酸252部、イソフタル酸19部、無水トリメリット酸10部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(ジエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になるまで反応させた。次いで無水トリメリット酸50部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧化で反応させ軟化点が105℃になった時点で、ビスフェノールAジグリシジルエーテル20部を加え、軟化点150℃で取り出し、室温まで冷却後、粉砕して変性ポリエステル樹脂(AY1−1)を得た。
(AY1−1)の分子量5×102以下の含有量2.8%、分子量メインピーク6.9×103、Tg64℃、Mw/Mn比5.5、酸価8.1KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度103Pa・s温度102℃であり、また、THF不溶分は含まれていなかった。これをトナーバインダー樹脂(TB3)として使用した。
Synthesis example 4
[Synthesis of modified polyester resin]
549 parts of bisphenol
(AY1-1) molecular weight 5 × 10 2 or less content 2.8%, molecular weight main peak 6.9 × 10 3 , Tg 64 ° C., Mw / Mn ratio 5.5, acid value 8.1 KOH mg / g, flow The apparent viscosity by a tester was 10 3 Pa · s, the temperature was 102 ° C., and no THF-insoluble matter was contained. This was used as a toner binder resin (TB3).
合成例5
[比較用変性ポリエステル樹脂の合成]
重縮合触媒をチタンテトラブトキシドに代える以外は合成例4と同様に反応させて比較用変性ポリエステル樹脂(CAY1−2)を得た。
(CAY1−2)の分子量5×102以下の含有量6.1%、分子量メインピーク10.7×103、Tg74℃、Mw/Mn比7.2、酸価10.6KOHmg/g、フローテスターによる見掛け粘度103Pa・s温度122℃であり、また、THF不溶分は12%であった。これをトナーバインダー樹脂(CTB2)として使用した。
Synthesis example 5
[Synthesis of modified polyester resin for comparison]
A modified polyester resin for comparison (CAY1-2) was obtained by reacting in the same manner as in Synthesis Example 4 except that the polycondensation catalyst was replaced with titanium tetrabutoxide.
(CAY1-2) molecular weight 5 × 10 2 or less content 6.1%, molecular weight main peak 10.7 × 10 3 , Tg 74 ° C., Mw / Mn ratio 7.2, acid value 10.6 KOHmg / g, flow The apparent viscosity by a tester was 10 3 Pa · s, the temperature was 122 ° C., and the THF-insoluble content was 12%. This was used as a toner binder resin (CTB2).
(樹脂帯電制御剤の合成例)
合成例1
3,4−ジクロロフェニルマレイミド350部及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸100部をジメチルホルムアルデヒド(DMF)中沸点下、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として8時間共重合した。次いでアクリル酸n−ブチルを500部、スチレンを50部加え、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト重合した後、DMFを減圧乾燥により瑠去し、体積抵抗10.5LogΩ・cm、重量平均分子量1×104、見掛け粘度が104Pa・sとなる温度が96℃、重量平均分子量1×103以下の含有量6%である樹脂帯電制御剤1を得た。
(Synthesis example of resin charge control agent)
Synthesis example 1
350 parts of 3,4-dichlorophenylmaleimide and 100 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid were copolymerized at a boiling point in dimethylformaldehyde (DMF) for 8 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator. Next, 500 parts of n-butyl acrylate and 50 parts of styrene were added, and after graft polymerization for 4 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator, DMF was removed by drying under reduced pressure, and volume resistance was 10.5 LogΩ · cm. A resin charge control agent 1 having a weight average molecular weight of 1 × 10 4 , a temperature at which the apparent viscosity becomes 10 4 Pa · s is 96 ° C., and the content of the weight average molecular weight is 1 × 10 3 or less is 6%.
合成例2
m−ニトロフェニルマレイミド600部及びパーフルオロオクタンスルホン酸100部をDMF中沸点下、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として8時間共重合した。次いでアクリル酸2−エチルヘキシルを250部、スチレンを30部加え、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト重合した後、DMFを減圧乾燥により瑠去し、体積抵抗9.5LogΩ・cm、重量平均分子量5.5×103、見掛け粘度が104Pa・sとなる温度が85℃、重量平均分子量1×103以下の含有量8%である樹脂帯電制御剤2を得た。
Synthesis example 2
600 parts of m-nitrophenylmaleimide and 100 parts of perfluorooctane sulfonic acid were copolymerized for 8 hours with di-t-butyl peroxide as an initiator at the boiling point in DMF. Next, 250 parts of 2-ethylhexyl acrylate and 30 parts of styrene were added, and after graft polymerization with di-t-butyl peroxide as an initiator for 4 hours, DMF was removed by drying under reduced pressure, and the volume resistance was 9.5 LogΩ · cm. A resin
合成例3
3,4−ジクロロフェニルマレイミド500部及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸150部をDMF中沸点下、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として8時間共重合した。次いでアクリル酸n−ブチルを350部、α−メチルスチレンを250部を加え、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト重合した後、DMFを減圧乾燥により瑠去し、体積抵抗11.5LogΩ・cm、重量数平均分子量9.6×104、見掛け粘度が104Pa・sとなる温度が110℃、重量平均分子量1×103以下の含有量5%である樹脂帯電制御剤3を得た。
Synthesis example 3
500 parts of 3,4-dichlorophenylmaleimide and 150 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid were copolymerized at a boiling point in DMF for 8 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator. Next, 350 parts of n-butyl acrylate and 250 parts of α-methylstyrene were added, and after graft polymerization for 4 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator, DMF was removed by drying under reduced pressure to give a volume resistance of 11 Resin charge control agent having a content of 5 LogΩ · cm, a weight average molecular weight of 9.6 × 10 4 , a temperature at which the apparent viscosity is 10 4 Pa · s is 110 ° C., and a weight average molecular weight of 1 × 10 3 or less is 5%. 3 was obtained.
合成例4
3,4−ジクロロフェニルマレイミド400部及びパーフルオロオクタンスルホン酸200部をDMF中沸点下、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として8時間共重合した。次いでアクリル酸n−ブチルを300部加え、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト重合した後、DMFを減圧乾燥により瑠去し、体積抵抗10.4LogΩ・cm、重量数平均分子量1.5×104、見掛け粘度104Pa・sとなる温度が105℃、重量平均分子量1×103以下の含有量6%である樹脂帯電制御剤4を得た。
Synthesis example 4
400 parts of 3,4-dichlorophenylmaleimide and 200 parts of perfluorooctane sulfonic acid were copolymerized for 8 hours with di-t-butyl peroxide as an initiator at the boiling point in DMF. Next, 300 parts of n-butyl acrylate was added, and graft polymerization was carried out for 4 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator. Then, DMF was removed by drying under reduced pressure, volume resistance 10.4 LogΩ · cm, weight number average molecular weight. A resin charge control agent 4 having a temperature of 1.5 × 10 4 , an apparent viscosity of 10 4 Pa · s at 105 ° C., and a content of 6% having a weight average molecular weight of 1 × 10 3 or less was obtained.
合成例5
3,4−ジクロロフェニルマレイミド400部及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸100部をDMF中沸点下、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として8時間共重合した。次いでアクリル酸n−ブチルを500部、スチレンを100部加え溶解後、ジ−t−ブチルパーオキサイドを開始剤として4時間グラフト重合した後、DMFを減圧乾燥により瑠去し、体積抵抗9.3LogΩ・cm、重量平均分子量3×104、見掛け粘度が104Pa・sとなる温度が101℃、重量平均分子量1×103以下の含有量6%である樹脂帯電制御剤5を得た。
Synthesis example 5
400 parts of 3,4-dichlorophenylmaleimide and 100 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid were copolymerized at a boiling point in DMF for 8 hours using di-t-butyl peroxide as an initiator. Next, 500 parts of n-butyl acrylate and 100 parts of styrene were added and dissolved. After graft polymerization with di-t-butyl peroxide as an initiator for 4 hours, DMF was removed by drying under reduced pressure, and the volume resistance was 9.3 LogΩ. A resin charge control agent 5 having a content of 6% in terms of cm, a weight average molecular weight of 3 × 10 4 , a temperature at which the apparent viscosity becomes 10 4 Pa · s is 101 ° C., and the weight average molecular weight is 1 × 10 3 or less was obtained.
<実施例73>
次の処方により着色材の処理を行った。
黄色系着色材処方:
バインダー樹脂TB1 100重量部
C.I.ピグメントイエロー180 100重量部
赤色系着色材処方:
バインダー樹脂TB1 100重量部
C.I.ピグメントレッド122 100重量部
青色系着色剤処方:
バインダー樹脂TB1 100重量部
C.I.ピグメントブルー15.3 100重量部
黒色系着色剤処方:
バインダー樹脂TB1 100重量部
カーボンブラック 100重量部
<Example 73>
The colorant was processed according to the following formulation.
Yellow colorant formulation:
各色ごとに上記材料をヘンシェルミキサーに入れ混合した後、混合物を空冷された2本ロールミルに投入し投入後15分溶融混練した。その後混練物を圧延冷却し、ハンマーミルで粗粉砕しバインダー樹脂処理着色材を得た。 For each color, the above materials were put into a Henschel mixer and mixed, and then the mixture was put into an air-cooled two-roll mill and melted and kneaded for 15 minutes. Thereafter, the kneaded product was rolled and cooled, and coarsely pulverized with a hammer mill to obtain a binder resin-treated coloring material.
次いで以下の処方によりトナーを作成した。
イエロートナー処方:
バインダー樹脂TB1 91重量部
バインダー樹脂TB1処理黄色系着色材 12重量部
樹脂帯電制御剤1 3重量部
マゼンタトナー処方:
バインダー樹脂TB1 92重量部
バインダー樹脂TB1処理赤色系着色材 10重量部
樹脂帯電制御剤1 3重量部
シアントナー処方:
バインダー樹脂TB1 94重量部
バインダー樹脂TB1処理青色系着色材 6重量部
樹脂帯電制御剤1 3重量部
ブラックトナー処方:
バインダー樹脂TB1 90重量部
バインダー樹脂TB1処理黒色系着色材 12重量部
バインダー樹脂TB1処理青色系着色材 2重量部
樹脂帯電制御剤1 3重量部
Next, a toner was prepared according to the following formulation.
Yellow toner prescription:
Binder resin TB1 91 parts by weight Binder resin TB1 treated yellow colorant 12 parts by weight Resin charge control agent 1 3 parts by weight Magenta toner formulation:
Binder resin TB1 92 parts by weight Binder resin TB1 treated
Binder resin TB1 94 parts by weight Binder resin TB1 treated blue colorant 6 parts by weight Resin charge control agent 1 3 parts by weight Black toner formulation:
各色ごとに上記材料をヘンシェルミキサーに入れ混合し、得られた混合物を110℃に加熱されたロールミルに投入し投入後30分溶融混練した。その後混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕しエアージェットミル粉砕機で微粉砕した。さらに風力分級機により微粉を除去し各色トナーを得た。なおバインダー樹脂TB1と樹脂帯電制御剤1のT1/T2は1.16であった。
得られた各色トナー100重量部に対し次の添加剤をヘンシェルミキサーで混合し一成分現像剤とした。
・疎水性シリカ(一次粒子径;0.02μm) 2.5重量部
・疎水性酸化チタン(一次粒子径;0.015μm、比表面積;90mg/cm2)
0.8重量部
The above materials were mixed for each color in a Henschel mixer, and the resulting mixture was put into a roll mill heated to 110 ° C. and melted and kneaded for 30 minutes. Thereafter, the kneaded product was cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, and finely pulverized with an air jet mill. Further, fine powder was removed by an air classifier to obtain each color toner. The T1 / T2 of the binder resin TB1 and the resin charge control agent 1 was 1.16.
The following additives were mixed in a Henschel mixer with respect to 100 parts by weight of the obtained color toners to form a one-component developer.
Hydrophobic silica (primary particle size; 0.02 μm) 2.5 parts by weight Hydrophobic titanium oxide (primary particle size; 0.015 μm, specific surface area: 90 mg / cm 2 )
0.8 parts by weight
得られた一成分現像剤を市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製IPSiOColor 6500)にセットし画像を形成した。得られた画像は鮮明であり地汚れなど異常は見られなかった。現像ローラーを目視で観察したところローラー上のトナー薄層は均一であった。現像ローラー上の帯電量を吸引法により測定したところ、イエロー現像剤は−35μC/g、マゼンタ現像剤は−30μC/g、シアン現像剤は−31μC/g、ブラック現像剤は−32μC/gであった。27℃80%RHの高温高湿条件下、10℃15%RHの低温低湿条件下で同様に作像したが、変化は見られず良好な画像が形成された。常温、低温低湿、高温高湿、常温と連続して各環境下でフルカラー画像による合計4万枚までの耐久性試験を行ったところ、定着画像に著しい変化は見られず、4万枚目の画像も地汚れもなく鮮明な画像であった。現像ローラーを目視で観察したところ、ローラー上のトナー薄層に著しい変化は見られず、この時の現像剤の帯電量はイエロー現像剤−31μC/g、マゼンタ現像剤−29μC/g、シアン現像剤−29μC/g、ブラック現像剤−27μC/gと安定していた。現像ローラー、ブレード、感光体を目視観察したがフィルミングは見られなかった。 The obtained one-component developer was set in a commercially available digital full-color printer (IPSiOColor 6500 manufactured by Ricoh) to form an image. The obtained image was clear and no abnormalities such as background stains were observed. When the developing roller was visually observed, the toner thin layer on the roller was uniform. The amount of charge on the developing roller was measured by a suction method. As a result, the yellow developer was −35 μC / g, the magenta developer was −30 μC / g, the cyan developer was −31 μC / g, and the black developer was −32 μC / g. there were. Images were similarly formed under high temperature and high humidity conditions of 27 ° C. and 80% RH, and low temperature and low humidity conditions of 10 ° C. and 15% RH, but no change was observed, and a good image was formed. When a durability test was performed up to a total of 40,000 full-color images in each environment continuously at room temperature, low temperature and low humidity, high temperature and high humidity, and normal temperature, no significant change was observed in the fixed image. The image was clear with no background stains. Visual observation of the developing roller revealed no significant change in the toner thin layer on the roller. At this time, the developer charge amount was yellow developer-31 μC / g, magenta developer-29 μC / g, cyan development. Agent-29 μC / g and black developer-27 μC / g. The developing roller, blade, and photoreceptor were visually observed, but no filming was observed.
<実施例74>
次の処方により着色材の処理を行った。
黄色系着色材処方:
バインダー樹脂TB2 100重量部
C.I.ピグメントイエロー180 100重量部
赤色系着色材処方:
バインダー樹脂TB2 100重量部
C.I.ピグメントレッド146 100重量部
青色系着色剤処方:
バインダー樹脂TB3 100重量部
C.I.ピグメントブルー15.3 100重量部
黒色系着色剤処方:
バインダー樹脂TB3 100重量部
カーボンブラック 100重量部
<Example 74>
The colorant was processed according to the following formulation.
Yellow colorant formulation:
各色ごとに上記材料をヘンシェルミキサーに入れ混合した後、混合物を空冷された2本ロールミルに投入し投入後15分溶融混練した。その後混練物を圧延冷却し、ハンマーミルで粗粉砕しバインダー樹脂処理着色材を得た。 For each color, the above materials were put into a Henschel mixer and mixed, and then the mixture was put into an air-cooled two-roll mill and melted and kneaded for 15 minutes. Thereafter, the kneaded product was rolled and cooled, and coarsely pulverized with a hammer mill to obtain a binder resin-treated coloring material.
次いで以下の処方によりトナーを作成した。
イエロートナー処方:
バインダー樹脂TB2 91重量部
バインダー樹脂TB2処理黄色系着色材 12重量部
樹脂帯電制御剤2 3重量部
マゼンタトナー処方:
バインダー樹脂TB2 92重量部
バインダー樹脂TB2処理赤色系着色材 10重量部
樹脂帯電制御剤2 3重量部
シアントナー処方:
バインダー樹脂TB3 94重量部
バインダー樹脂TB3処理青色系着色材 6重量部
樹脂帯電制御剤3 3重量部
ブラックトナー処方:
バインダー樹脂TB3 90重量部
バインダー樹脂TB3樹脂処理黒色系着色材 12重量部
バインダー樹脂TB3樹脂処理青色系着色材 2重量部
樹脂帯電制御剤4 3重量部
Next, a toner was prepared according to the following formulation.
Yellow toner prescription:
Binder resin TB2 91 parts by weight Binder resin TB2 treated yellow colorant 12 parts by weight Resin
Binder resin TB2 92 parts by weight Binder resin TB2 treated
Binder resin TB3 94 parts by weight Binder resin TB3 treated blue colorant 6 parts by weight Resin charge control agent 3 3 parts by weight Black toner formulation:
各色ごとに上記材料をヘンシェルミキサーに入れ混合し、得られた混合物を80℃に加熱された2軸連続混練機に投入し溶融混練した。その後混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕し気流式粉砕機で微粉砕した。さらに風力分級機により微粉を除去し各色トナーを得た。なおバインダー樹脂TB2と樹脂帯電制御剤2のT1/T2は1.11、バインダー樹脂TB3と樹脂帯電制御剤3のT1/T2は1.15、バインダー樹脂TB3と樹脂帯電制御剤4のT1/T2は1.21であった。得られた各色トナー100重量部に対し
次の添加剤をヘンシェルミキサーで混合した。
・疎水性シリカ(一次粒子径;0.02μm) 2.1重量部
・疎水性酸化チタン(一次粒子径;0.015μm、比表面積;120mg/cm2)
1.0重量部
The above materials were mixed in a Henschel mixer for each color, and the resulting mixture was put into a biaxial continuous kneader heated to 80 ° C. and melt-kneaded. Thereafter, the kneaded product was cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, and finely pulverized with an airflow pulverizer. Further, fine powder was removed by an air classifier to obtain each color toner. T1 / T2 of the binder resin TB2 and the resin
-Hydrophobic silica (primary particle size; 0.02 µm) 2.1 parts by weight-Hydrophobic titanium oxide (primary particle size: 0.015 µm, specific surface area: 120 mg / cm 2 )
1.0 part by weight
得られたトナー6重量部とシリコン樹脂コートキャリア94部を混合し二成分現像剤とした。得られたニ成分現像剤を市販のデジタルフルカラープリンター(リコー製IPSiOColor 7100)にセットし画像を形成した。得られた画像は地汚れも無く鮮明であった。高温高湿、低温低湿での画像、帯電共に異常は見られなかった。フルカラー画像による1万枚までの耐久性試験を行っても異常画像は見られず、試験後機内を観察したが飛散等は見られず、感光体への付着等もなかった。 6 parts by weight of the obtained toner and 94 parts of a silicone resin coated carrier were mixed to obtain a two-component developer. The obtained two-component developer was set in a commercially available digital full-color printer (IPSiOColor 7100 manufactured by Ricoh) to form an image. The obtained image was clear with no background stains. No abnormalities were observed in image and charging at high temperature and high humidity and low temperature and low humidity. Even when a durability test of up to 10,000 sheets with a full-color image was performed, no abnormal image was observed, and the inside of the apparatus was observed after the test, but no scattering was observed, and there was no adhesion to the photoreceptor.
<比較例25>
次の処方により着色材の処理を行った。
黄色系着色材処方:
バインダー樹脂CTB1 100重量部
C.I.ピグメントイエロー180 100重量部
赤色系着色材処方:
バインダー樹脂CTB1 100重量部
C.I.ピグメントレッド122 100重量部
青色系着色剤処方:
バインダー樹脂CTB2 100重量部
C.I.ピグメントブルー15.3 100重量部
黒色系着色剤処方:
バインダー樹脂CTB2 100重量部
カーボンブラック 100重量部
<Comparative Example 25>
The colorant was processed according to the following formulation.
Yellow colorant formulation:
各色ごとに上記材料をヘンシェルミキサーに入れ混合した後、混合物を空冷された2本ロールミルに投入し投入後15分溶融混練した。その後混練物を圧延冷却し、ハンマーミルで粗粉砕しバインダー樹脂処理着色材を得た。 For each color, the above materials were put into a Henschel mixer and mixed, and then the mixture was put into an air-cooled two-roll mill and melted and kneaded for 15 minutes. Thereafter, the kneaded product was rolled and cooled, and coarsely pulverized with a hammer mill to obtain a binder resin-treated coloring material.
次いで以下の処方によりトナーを作成した。
イエロートナー処方;
バインダー樹脂CTB1 91重量部
バインダー樹脂CTB1処理黄色系着色材 12重量部
樹脂帯電制御剤1 3重量部
マゼンタトナー処方:
バインダー樹脂CTB1 92重量部
バインダー樹脂CTB1処理赤色系着色材 10重量部
樹脂帯電制御剤3 3重量部
シアントナー処方:
バインダー樹脂CTB2 94重量部
バインダー樹脂CTB2処理青色系着色材 6重量部
樹脂帯電制御剤5 3重量部
ブラックトナー処方:
バインダー樹脂CTB2 90重量部
バインダー樹脂CTB2処理黒色系着色材 12重量部
バインダー樹脂CTB2処理青色系着色材 2重量部
樹脂帯電制御剤5 3重量部
Next, a toner was prepared according to the following formulation.
Yellow toner formulation;
Binder resin CTB1 91 parts by weight Binder resin CTB1 treated yellow colorant 12 parts by weight Resin charge control agent 1 3 parts by weight Magenta toner formulation:
Binder resin CTB1 92 parts by weight Binder resin CTB1 treated
Binder resin CTB2 94 parts by weight Binder resin CTB2 treated blue colorant 6 parts by weight Resin charge control agent 5 3 parts by weight Black toner formulation:
各色ごとに上記材料をヘンシェルミキサーに入れ混合し、得られた混合物を100℃に加熱されたロールミルに投入し投入後20分溶融混練した。その後混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕しエアージェットミル粉砕機で微粉砕した。さらに風力分級機により微粉を除去し各色トナーを得た。なおバインダー樹脂CTB1と樹脂帯電制御剤1のT1/T2は1.20、バインダー樹脂CTB1と樹脂帯電制御剤3のT1/T2は1.11、バインダー樹脂CTB2と樹脂帯電制御剤5のT1/T2は1.34であった。
得られた各色トナー100重量部に対し次の添加剤をヘンシェルミキサーで混合し一成分現像剤とした。
・疎水性シリカ(一次粒子径;0.02μm) 2.5重量部
・疎水性酸化チタン (一次粒子径;0.015μm、比表面積;90mg/cm2)
0.8重量部
The above materials were mixed in a Henschel mixer for each color, and the resulting mixture was placed in a roll mill heated to 100 ° C., and melted and kneaded for 20 minutes. Thereafter, the kneaded product was cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, and finely pulverized with an air jet mill. Further, fine powder was removed by an air classifier to obtain each color toner. T1 / T2 of the binder resin CTB1 and the resin charge control agent 1 is 1.20, T1 / T2 of the binder resin CTB1 and the resin charge control agent 3 is 1.11, and T1 / T2 of the binder resin CTB2 and the resin charge control agent 5 Was 1.34.
The following additives were mixed in a Henschel mixer with respect to 100 parts by weight of the obtained color toners to form a one-component developer.
Hydrophobic silica (primary particle size; 0.02 μm) 2.5 parts by weight Hydrophobic titanium oxide (primary particle size; 0.015 μm, specific surface area: 90 mg / cm 2 )
0.8 parts by weight
得られた一成分現像剤を市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製IPSiOColor 6500)にセットし画像を形成した。得られた画像は鮮明であり地汚れなど異常は見られなかった。現像ローラーを目視で観察したところローラー上のトナー薄層は均一であった。現像ローラー上の帯電量を吸引法により測定したところ、イエロー現像剤は−43μC/g、マゼンタ現像剤は−36μC/g、シアン現像剤は−38μC/g、ブラック現像剤は−35μC/gであった。27℃80%RHの高温高湿条件下で画像を形成したところ、ぼそつきのある画像になってしまった。また10℃15%RHの低温低湿条件下で同様に作像したところ、IDの低いかすれた画像が得られた。常温、低温低湿、高温高湿、常温と連続して各環境下でフルカラー画像による耐久性試験を行ったところ、地汚れ、チリ、画像上にスジなどの異常が発生した。この時点で現像ローラーを目視で観察したところ、ローラー上のトナー薄層に周方向にスジが発生していた。現像剤の帯電量を測定したところイエロー現像剤−28μC/g、マゼンタ現像剤−22μC/g、シアン現像剤−25μC/g、ブラック現像剤−21μC/gと劣化していた。 The obtained one-component developer was set in a commercially available digital full-color printer (IPSiOColor 6500 manufactured by Ricoh) to form an image. The obtained image was clear and no abnormalities such as background stains were observed. When the developing roller was visually observed, the toner thin layer on the roller was uniform. The amount of charge on the developing roller was measured by a suction method. As a result, the yellow developer was −43 μC / g, the magenta developer was −36 μC / g, the cyan developer was −38 μC / g, and the black developer was −35 μC / g. there were. When an image was formed under high-temperature and high-humidity conditions of 27 ° C. and 80% RH, the image was blurred. Further, when the same image was formed under a low temperature and low humidity condition of 10 ° C. and 15% RH, a faint image having a low ID was obtained. When a durability test using full-color images was performed under normal conditions at room temperature, low temperature and low humidity, high temperature and high humidity, and normal temperature, abnormalities such as background stains, dust, and streaks occurred on the images. When the developing roller was visually observed at this time, streaks were generated in the circumferential direction in the toner thin layer on the roller. When the charge amount of the developer was measured, it was deteriorated to be yellow developer-28 μC / g, magenta developer-22 μC / g, cyan developer-25 μC / g, and black developer-21 μC / g.
本発明のトナーバインダー、およびそれを含有する本発明のトナーは、高温高湿度下でのトナーの耐ブロッキング性、耐地汚れ性と低温定着性とが共に優れかつ、高温高湿環境下あるいは低温低湿環境下、さらには高画像面積出力下で経時においてもいずれの使い方でも高品質の画像、すなわちキャリアや現像スリーブにトナー成分が固着して現像剤の帯電能力を低下させる等の問題がないため、静電荷像現像用トナーとして有用である。 The toner binder of the present invention and the toner of the present invention containing the same are excellent in both blocking resistance, stain resistance and low-temperature fixability of the toner under high temperature and high humidity, and in a high temperature and high humidity environment or at a low temperature. No matter how low-humidity environment or high-image area output is used over time, there is no problem of high-quality images, that is, there is no problem such as the toner component sticking to the carrier or the developing sleeve and reducing the charging ability of the developer. It is useful as a toner for developing an electrostatic image.
(図1)
1 現像装置
2 トナーホッパ
3 トナー送流装置
4 現像剤収容部
5 第1攪拌スクリュ
6 第2攪拌スクリュ
7 現像スリーブ
8 感光体
9 ドクタ
10 電源
23 トナー補給口
(図4及び5)
10 感光体
20 帯電ローラ
30 露光装置
40 現像装置
41 現像ベルト
42 現像タンク
43 汲み上げローラ
44 塗布ローラ
45 現像ユニット
50 中間転写体
51 懸架ローラ
52 コロナ帯電器
60 クリーニング装置
70 徐電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
100 転写紙
(図6)
140 感光体
160 帯電ローラ
(図7及び8)
1 感光体
2 転写装置、1次転写装置
3 シート搬送ベルト
4 中間転写体
5 2次転写装置
6 給紙装置
7 定着装置
8 感光体クリーニング装置
9 中間転写体クリーニング装置
(図9)
10 中間転写体
14、15、16 支持ローラ
17 中間転写体クリーニング装置
18 画像形成手段
20 タンデム画像形成装置
21 露光装置
22 2次転写装置(転写ローラ)
23 ローラ
24 2次転写ベルト
25 定着装置
25a 定着ヒータ
25b 従動ローラ
25c 駆動ローラ
25d 定着温度センサ
25e 平面基盤
26 定着ベルト(定着フィルム)
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
30 原稿台
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読み取りセンサ
40 感光体
41 現像ベルト
42 給紙ローラ
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45 分離ローラ
46、48 給紙路
47 搬送ローラ
49 レジストローラ
50 給紙ローラ
51 手差しトレイ
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
60 帯電装置
60a 帯電ローラ
60b ブラシローラ
60c 芯金
60d 導電ゴム層
60e ブラシ部
60f 電源
61 現像装置
62 1次転写装置
63 クリーニング装置
64 除電装置(除電ランプ)
100 複写機本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
(Figure 1)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
140
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
23
27 Pressure roller 28
100
Claims (51)
In the method for producing an electrostatic charge image developing toner containing at least a colorant and a binder resin, the toner has a volume average particle diameter of 2.0 to 10.0 μm, a volume average particle diameter (Dv) and a number average particle diameter. The ratio (Dv / Dn) to (Dn) is in the range of 1.00 to 1.40, and the binder resin contains at least a polycondensation polyester resin. The polyester resin is treated with titanium dihydroxybis. A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, wherein the toner is formed in the presence of (triethanolaminate ) .
9. The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 8 , wherein the charge control agent is represented by the following general formula (III).
9. The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image according to claim 8 , wherein the charge control agent is represented by the following general formula (IV).
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